PCBリレーの構造と機能を調べる

Sep 21, 2024 伝言を残す

定義PCBリレー

 

技術によってプリント基板にはんだ付けされたリレーは、本質的に小型化された電子制御装置であり、回路基板は回路を小型化して直感的にし、固定回路の大量生産と電化製品のレイアウトの最適化に重要な役割を果たしています。リレーには制御システム(入力回路とも呼ばれます)と制御システム(出力回路とも呼ばれます)があり、自動制御回路でよく使用されます。リレーは実際には、より小さな電流を使用してより大きな電流を制御する一種の「自動スイッチ」です。したがって、回路内の自動調整、安全保護、回路変換の役割を果たします。

 

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PCBリレーの仕組み

 

ここではリレーの動作を2つのシステムに分けて、どのように動作するのか紹介します。

 

電磁システムの動作原理

 

PCB リレーのコイルに一定の電圧 (または電流) が印加されると、コイル内に磁場が発生します。


磁場は鉄心を磁化し、それによってアーマチュアへの吸引力を生み出します。

 

 

接触システムの動作原理

 

アーマチュアは磁場の引力によって動き、可動接点を動かします。


磁気ギャップ間の磁気誘導トルクが反動トルクを超えると、アーマチュアがガイド磁石に引き寄せられ、同時にアーマチュアが接点スプリングを押し、常閉接点が開き、常開接点が閉じ、リレー動作が完了し、外部回路の接続動作が実現されます。


コイルの電源がオフになると、磁場が消え、アーマチュアはスプリングなどのリセット装置の反力により初期位置に戻ります。可動接点と固定接点も元の状態に戻り、つまり常開接点が開き、常閉接点が閉じ、外部回路が遮断されます。

 

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リレー構造図

 

PCBリレーの構造


コイル:通常はエナメル線で作られており、電流がコイルを通過すると磁場を生成します。


コア:一般的に強磁性材料で作られており、コイルによって生成される磁場を強化できます。


アーマチュア:コイルによって発生した磁場に引き寄せられ、リレーの動作を実現します。


連絡先の移動:アーマチュアと連動しており、アーマチュアが動くと可動接点も動く。

それに応じて。


静的コンタクト:リレーのベースに固定され、可動接点と連動して回路のオン/オフを実現します。


ベース:電磁システムや接触システムのさまざまなコンポーネントを固定およびサポートすると同時に、絶縁と隔離の役割も果たします。通常は絶縁材料で作られており、動作中のリレーの電気的安全性を確保します。

 

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リレーの内部コンポーネントの3Dビュー

 

 

 

PCBリレーには3つの動作モードがある

 

通常オープン


常時開とは、リレーが小さな制御電圧または電流を印加することによって電力を失った場合、常時開接点が開くことを意味します。この場合、回路内の接点に電流は流れません。リレーのコイルが制御信号によって通電されると、これらの接点が閉じ、接続された回路に電流が流れます。

 

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PCBリレー通常開モード

 

通常閉店

 

ノーマリーオープンモードとは異なり、ノーマリーオープンモードでは、リレーが作動しているときに回路が導通し、リレーが作動していないときにはノーマリークローズ接点が閉じます。十分な制御信号がリレーに適用されると、ノーマリークローズ接点が開いて回路を遮断します。

 

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PCBリレーの通常閉モード

 

 

変換モード

 

変換モード: 変換モード (SPDT モードとも呼ばれる) は、1 つのリレーで常時開接点と常時閉接点をサポートできます。リレー コイルが通電されていない場合、常時閉接点は閉じ、常時開接点は開きます。コイルが通電されると、常時閉接点が開き、その逆も同様です。このモードは、サーモスタット システムで暖房システムと冷房システムを選択するなど、2 つの回路を切り替えるために広く使用および適用されています。

 

 

PCBリレータイプの原理区分

 

電磁リレー


電磁リレーは、電磁誘導の原理を利用して、コイルに電気を流すと磁場を発生させます。磁場によってアーマチュアが動き、接点を開閉させることで、回路のオン/オフ制御を実現します。コイルは磁力を発生させてアーマチュアを引き付け、常開接点を閉じ、常閉接点を開きます。コイルの電源を切ると磁力が消え、アーマチュアはスプリングの作用でリセットされ、接点状態が元の状態に戻ります。

 

 

ソリッドステートリレー


ソリッドステートリレーは、機械的な接点を持たないリレーの一種で、サイリスタ、ダイオードなどのソリッドステート電子部品を使用して回路のオン/オフ制御を実現します。入力信号を制御端子に印加してソリッドステート電子部品をオンまたはオフにすることで、出力回路のオン/オフを制御します。

 

 

サーマルリレー


サーマルリレーは、電流が導体を通過するときに発生する熱効果を利用して接点を開閉し、回路を保護するリレーです。回路の電流が設定値を超えると、サーマル素子が加熱され、バイメタルストリップが曲がって変形し、接点が押し動かされて回路が遮断されます。

 

 

オプトカプラリレー


オプトカプラリレーは、光電子デバイスを使用して入力信号と出力信号を分離および変換します。通常は発光ダイオード (LED) とフォトトランジスタで構成されます。入力信号によって LED が発光し、フォトトランジスタが点灯してオンまたはオフになり、出力回路のオン/オフが制御されます。

 

 

PCBリレー取り付け時の注意事項

 

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PCBリレーを取り付ける前の準備

PCBリレーを取り付ける前に、仕様とモデルを慎重に確認し、外観を検査し、適切なツールと材料を準備してください。取り付け時に溶接を使用する場合は、溶接温度と時間を制御し、溶接シーケンスに注意し、静電気を防止する必要があります。プラグイン取り付けの場合は、ピンがソケットと正確に位置合わせされていることを確認し、過度の力を避けてください。挿入後はしっかりと固定します。取り付け後、目視検査を行って新しい損傷がないか確認し、電気はんだごてを使用して正しい電気接続を確認し、機能テストと他のコンポーネントとの互換性チェックを実行します。

 

応用分野PCBリレー

 

1、産業オートメーション

 

 モーター制御

産業環境では、さまざまなモーター(AC モーターや DC モーターなど)の始動、停止、正転、逆転を制御するために使用されます。


産業機器のロジック制御

論理制御コンポーネントとして、産業オートメーション機器の制御システムに参加します。

 

 

2.通信機器


信号の切り替えとルーティング
通信基地局では、信号の切り替えや経路選択に PCB リレーが使用されます。


設備保護と省エネ
通信機器の PCB リレーは、機器の電源管理と保護に使用できます。機器の起動時に、リレーはさまざまな回路モジュールを一定の順序で接続し、瞬間的な高電流が機器に与える影響を回避します。

 

 

3、自動車エレクトロニクス


自動車電気システム制御
自動車の始動システムでは、PCB リレーはスターター モーターとバッテリー間の回路接続を制御するために使用されます。自動車の照明システムでは、リレーはヘッドライト、フォグランプ、方向指示器などのオン/オフを制御するために使用されます。


自動車機能モジュールの統合と保護
車内には、エンジン制御モジュール、エアバッグ モジュール、車内エンターテイメント モジュールなど、複数の機能モジュールがあります。PCB リレーは、これらのモジュール間の統合および保護の役割を果たします。

 

 

4、スマートホーム


スマート家電制御
スマートホームシステムでは、PCBリレーを使用してスマート家電の電源のオン/オフを制御できます。インテリジェント洗濯機を例にとると、PCBリレーは洗濯プログラムの設定に応じて、さまざまなモーター速度や入口バルブと出口バルブの開閉を切り替えて、さまざまな洗濯モードを実現できます。


ホームオートメーションシステムの統合
ホームオートメーション システムでは、PCB リレーはさまざまなスマート デバイスを接続する中間制御コンポーネントとして機能します。

 

 

PCBリレーの利点

 

 

小型化と薄型化


コンパクトな設計により、回路基板のスペースを効果的に節約できるため、電子製品は限られたスペースに多くの機能を統合できます。特に、スマートフォンやタブレットなどの小型でポータブルな電子機器に適しており、機器の軽量設計に役立ちます。
PCB ボードに柔軟にインストールでき、さまざまな PCB レイアウト要件に適応し、回路設計と配線を容易にします。

 

 

高い統合性


他の電子部品と高度に統合して完全な回路システムを形成できるため、回路内の接続ポイントとラインの長さが短縮され、信号伝送損失と干渉が減少し、回路の性能と安定性が向上します。
自動化された生産と組み立てを容易に実現し、生産効率を向上させ、生産コストを削減します。

 

 

迅速な対応


動作時間とリリース時間が短いため、回路を素早く切り替えることができ、自動化制御システムや通信機器での信号切り替えなど、高い応答速度が求められるアプリケーション シナリオに対応できます。
入力信号の変化に迅速に対応し、回路の正常な動作を確保します。

 

 

高い信頼性


生産工程における厳格な品質管理により、高い安定性と信頼性を備え、温度、湿度、振動などのさまざまな環境条件下でも、過酷な環境でも正常に動作します。
長寿命により、機器のメンテナンスやリレーの交換頻度が減り、使用コストが低減します。

 

 

低エネルギー消費


一部の先進的な PCB リレーは動作損失が低く、たとえば一部の製品はわずか 100mW で、市場の大多数の類似製品よりもはるかに低くなっています。機械設備を長時間動作させる必要がある状況では、大量のエネルギー消費を節約でき、省エネと環境保護の要件を満たすことができます。

 

 

適切なPCBリレーの選び方

 

PCBリレーを選択

まず、制御対象に必要な電圧と電流を決定し、これら2つの側面を満たす定格パラメータを持つリレーを選択する必要があります。次に、アプリケーションシナリオに基づいて、遅延やセルフロックなどの特別な機能が必要かどうかを含め、リレーの接点の数と形式を決定します。また、温度、湿度、振動の要件など、リレーの信頼性と寿命も考慮する必要があります。一方、ブランドと品質も考慮すべき問題です。よく知られているブランドと検証済みの製品を選択すると、システムの安定性と信頼性が向上します。たとえば、千吉の PCB リレーは強力なパフォーマンスと保証を備えています。満足のいくショッピング体験を提供します。

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結論


PCB リレーは電気工学において最も重要なコンポーネントの 1 つであり、電力システムやその他の多くのアプリケーションで重要な役割を果たしています。この点で、電力関連業界のエンジニアや技術者にとって、PCB リレーの動作原理、PCB がそのようなリレーを統合する方法、リレーで使用される回路基板の設計、および電力システムにおけるリレーの役割を理解することは非常に重要です。このアプローチにより、PCB リレーの機能を最大限に活用して、電力システムの最高のパフォーマンス、信頼性、および安全性を実現できます。技術の継続的な進歩により、電力システムは、電力業界の絶えず変化するニーズを満たすために、近い将来も重要な位置を維持し続けるでしょう。

 

 

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