Виктор Борисов - Юный радиолюбитель [7-изд]

Собранное реле должно надежно срабатывать от источника постоянного тока напряжением 4,0–4,5 В (батарея 3336Л).

И все же чувствительность электромагнитных реле, о которых я здесь рассказал, мала, чтобы реагировать на изменения тока в цепи фотоэлемента, фоторезистора или иного датчика электрических сигналов. Только так называемые поляризованные реле, обладающие очень высокой чувствительностью, могут срабатывать при малых мощностях электрических сигналов.

Невольно возникает вопрос: как повысить чувствительность электромагнитного реле? Сделать это можно с помощью транзисторных или ламповых усилителей электрических сигналов. Такие усилители в сочетании с электромагнитными реле называют электронными реле .

Схема простейшего электронного реле показана на рис. 253, а . Это обычный однотранзисторный усилитель тока, работающий в режиме переключения, на выход которого включено электромагнитное реле. В зависимости от структуры транзистора и полярности управляющего сигнала, поданного на вход усилителя, транзистор закрывается (для транзистора структуры р-n-р — при положительном напряжении на базе) либо, наоборот, открывается (при отрицательном напряжении на базе транзистора р-n-р ). Когда транзистор закрыт, сопротивление его участка эмиттер-коллектор велико и ток коллектора не превышает 20–25 мкА, чего слишком мало для срабатывания реле. В это время контакты К1.1 реле К1 разомкнуты и исполнительная цепь не включена. Когда же транзистор открывается, сопротивление его участка эмиттер-коллектор резко уменьшается и ток коллектора возрастает до значения, необходимого для срабатывания реле — включается исполнительная цепь.

Запомни очень важное условие: для четкой работы электронного реле напряжение его источника питания должно быть на 20–30 % больше напряжения срабатывания используемого в нем электромагнитного реле.

В коллекторную цепь транзистора вместо электромагнитного реле можно включить иной электрический прибор, например, маломощный электродвигатель М , как показано на рис. 253, б . Получится бесконтактное электронное реле. В этом случае ротор электродвигателя станет вращаться всякий раз, когда открывается транзистор. Вполне понятно, что ток, проходящий через транзистор, не должен превышать допустимого для него значения.

Электронное реле — обязательный элемент большей части электронных автоматов, включающих и выключающих те или иные исполнительные механизмы.

Рис. 253. Схема электронного реле

Ток светочувствительного элемента, изменяющийся под действием падающего на него света, мал. Но если этот ток усилить, а на выход усилителя включить электромагнитное реле, то получится фотореле — устройство, позволяющее при изменении силы света, падающего на его светочувствительный элемент, управлять различными другими приборами или механизмами.

Структурная схема такого автоматически действующего устройства и графики токов, иллюстрирующие его работу, изображены на рис. 254.

Рис. 254. Структурная схема фотореле, в котором функцию светочувствительного элемента выполняет фоторезистор

Допустим, что фоторезистор R (на его месте может быть любой другой фотоэлемент) затемнен, например закрыт рукой. В это время (на графиках — участки О а ) ток цепи фотоэлемента I ф и ток усилителя I у малы, а ток в исполнительной цепи вообще отсутствует, так как контакты К1.1 реле К1 разомкнуты. Если теперь открыть фотоэлемент или направить на него пучок света, токи фотоэлемента и усилителя резко увеличатся (на графиках — участки аб ), сработает электромагнитное реле и своими контактами включит цепь питания механизма исполнения. Но стоит снова затемнить фотоэлемент, как тут же разомкнется (или переключится) цепь исполнения.

Главное в работе фотореле — перепад тока, заставляющий срабатывать электромагнитное реле. При этом в зависимости от выбранного усилителя электромагнитное реле может срабатывать не при освещенном, а, наоборот, при затемненном фотоэлементе. Итог же один — свет, падающий на фотоэлемент, управляет цепью исполнительного механизма, которым могут быть электродвигатель, система освещения, приборы и многое другое.