Kaj je rele stikalo

Rele stikalo, oziroma kratko rele, je električno stikalo. Od navadnega stikala se loči po tem, da ne potrebuje zunanje mehanske sile za preklop položaja kontaktov. Običajna mehanska stikala praktično poznamo vsi iz vsakdanjega življenja. Na primer, v klasičnih hišah in stanovanjih se uporabljajo za prižiganje in ugašanje razsvetljave. Mehanska stikala najdemo tudi na gospodinjskih aparatih kot so kuhalniki, multipraktiki, sušilci las in tako naprej…

Kaj pa rele stikala? Bili bi presenečeni vendar se tudi z njimi pogosto srečujemo v življenju čeprav so običajno očem skrita in zato manj poznana. Eden od  takšnih primerov so avtomobili, kjer rele stikalo skrbi za vklop luči, smernikov, ogrevanje stekel, zunanjih ogledal in tako naprej.

Rele stikalo je pravzaprav prav tako mehansko stikalo pri čemer za preklop kontaktov uporablja elektromagnetno silo. Rele stikalo ima tako običajno najmanj štiri priključke. Dva za vzbujalno navitje in vsaj dva delovna kontakta.

Rele stikalo – simbol

Vrste rele stikal in kako jih krmilimo

Rele stikalo je v svetu električnih naprav nepogrešljivo že od samega izuma v 19. stoletju. Čeprav osnovni princip delovanja ostaja vedno bolj ali manj isti pa obstaja cela vrsta različnih variant. Kljub digitalizaciji so releji še vedno nepogrešljivi pri krmiljenju močnostne elektronike. Poleg tega, da so releji sposobni preklapljati večje moči, kot jih poznamo v digitalni tehniki, pa hkrati nudijo še galvansko ločitev.

Releji se ločijo se že po krmilni napetosti, izmenični AC ali enosmerni DC, in seveda po številu kontaktov in moči, ki jo le ti lahko prenesejo. Kako visoka je vzbujalna napetost je odvisno od izvedbe releja in moči, ki jo prenesejo kontakti. Tako lahko naletimo na releje velikosti »omar« pa vse do miniaturnih izvedb.

Poznamo različice z dvopolnimi in večpolnimi kontakti, ki so lahko sklenjeni ali nesklenjeni v vzbujenem stanju tuljave. V, običajno angleški, dokumentaciji je to opisano kot NC ( normally close ) ali NO (normally open ). Na ta način lahko načrtujejo obsežne krmilne sisteme saj s serijsko ali paralelno vezavo in možnostjo izbire NC/NO kontaktov z releji realiziramo tri osnovne logične operacije AND, OR in NOT.

Možnosti uporabe kontaktov NO/NC

Seveda v digitalnem svetu obstaja nešteto možnosti razvojnih plošč podprtih z mikro-krmilniki, ki omogočajo realizacijo kompleksnejših logičnih operacij bistveno enostavneje in hitreje. Najbolj znane in popularne razvojne plošče so Raspberry Pi in Arduino, seveda pa obstajajo še druge usb controller alternative. Pri izberi seveda igrajo vlogo cena, naše želje in kaj nam razvojna plošča nudi.

Krmiljenje in priključitev releja

Res je, da z mikrokontrolerjem samo logiko realiziramo hitreje, je pa potrebno običajne izhodne nivoje 3.3 V ali 5 V prilagoditi za krmiljenje DC relejev, kjer so najpogosteje v uporabi tuljave z 12 V ali 24 V vzbujalno napetostjo. To je običajno realizirano z  MOSFET tranzistorjem, vzbujalno napetostjo in tuljavo releja v skupnem serijskem tokokrogu.

Na trgu lahko najdemo različne relejske module, ki imajo poleg samega rele stikala, že vgrajeno tudi krmilno vezje za vzbujanje tuljave. S tem se rešimo skrbi okoli  krmilnega vezja. Pri projektih, kjer je število relejev relativno nizko je to še primerno, pri večjem številu, pa nam lahko povzroči nevšečnosti z razpoložljivimi digitalnimi izhodi krmilnika in samim ožičenjem. V tem primeru je bolje uporabiti večkanalne relejske module ali kot se jim reče angleško: multi- channel Relay module. Ti tako imenovani relay module, imajo običajno za krmiljenje uporabljen kakšen od standardnih bus protokolov I2C, SPI ali CAN. Dobra stran teh, običajno 8 channel modulov je, da nudijo več relejskih izhodov, pri tem pa  potrebujemo le en napajani kabel, omogočajo krmiljenje preko serijskega vodila z zgolj tremi žičnimi povezavami (v primeru I2C bus), nekatere pa celo ponujajo možnost vezave v verigo. Na tak način lahko krmilimo tudi več deset relejev hkrati.

Primer kartice: relay module