¿Puede una bobina de relé de 6 voltios soportar más de 6 voltios?

Estoy usando un relé de 6 voltios en el puente H y lo controlo con una batería de 9 voltios conectada con un transistor 2n2222 (que se usa como interruptor y obtiene 5 voltios a través de una resistencia base de bajo valor para ingresar a la región de saturación (totalmente encendido modo)). Una vez que el transistor se enciende, aparece una pequeña caída de voltaje en el CE del transistor. Alrededor de 8 voltios se alimentan a la bobina de relé de 6 voltios. Estoy alimentando 8V en la bobina del relé, ¿por qué no se quema o se daña la bobina? ¿Se permitiría la operación de ciclo de trabajo bajo? ¿Puede el calentamiento de la bobina ablandar las piezas de plástico del relé? ¿Debo emplear una resistencia en serie para estar seguro?

¿Le echaste un vistazo a la hoja de datos?
Ni siquiera voy a tratar de decodificar eso. Agrega un esquema.
Verifique la hoja de datos. La mayoría de los relés tendrán una clasificación de "voltaje máximo" expresada como un % del voltaje de trabajo normal. Por lo general, será del 120 % al 180 %.
Si es una de esas pequeñas baterías PP3 de 9V, cuando el relé esté lo suficientemente caliente como para fallar, la batería habrá bajado a 6V de todos modos.

Respuestas (6)

Se garantiza que un relé '6v' se cierra a 6v y tolera 6v aplicados continuamente a una temperatura ambiente dentro de su especificación.

Si aplica más de 6v a un relé de 6v, se calentará más de lo previsto.

Para una sobrecarga modesta, como 8v, el único problema será un aumento excesivo de la temperatura, y eso lleva tiempo. Es poco probable que unos segundos sobrecalienten la bobina.

Tienes varias incógnitas.

1) ¿Qué tan calientes pueden estar los devanados antes de que se dañen, por lo que el aislamiento humea en los cables o los ensamblajes de plástico se deforman a medida que alcanzan temperaturas de reblandecimiento?
2) ¿Cuánto tardará en calentarse tanto?
3) ¿Alguna vez se calentarán tanto con 8v y su temperatura ambiente máxima?

Obviamente, el fabricante del relé no garantizará ninguno de estos, por lo que depende de usted descubrirlo mediante el experimento. Si tiene dos relés idénticos, puede probar uno hasta destruirlo y usar el otro. Si solo tienes uno, ¿te sientes afortunado, punk?

Espero que el fabricante proporcione una hoja de datos con el rango de voltaje en el que el relé funcionará sin daños. No me sorprendería si el relé pudiera manejar voltajes superiores a 8V.

Debe consultar la hoja de datos particular para su relé, del fabricante. También debe tener en cuenta las condiciones de funcionamiento para las que está diseñando (temperatura ambiente máxima en particular).

El calentamiento a 8 V frente a 6 V es nominalmente un 77 % más (no será tanto porque la resistencia de la bobina aumenta a medida que se calienta). Eso es porque la potencia es proporcional al voltaje al cuadrado para la resistencia constante.

Un relé pequeño típico puede estar clasificado para soportar el 130 % del voltaje nominal a un máximo de 70 grados C, que es 7,8 V. Si el ambiente nunca tuviera esos 8V calientes, estaría bien.

Si desea la máxima confiabilidad, es mejor mantenerse alejado de las clasificaciones máximas, por lo que sugeriría colocar la resistencia allí como una buena práctica, siempre que no haya otras consideraciones.

Encuentre la hoja de datos del fabricante para el relé; el nombre del fabricante y el número de pieza normalmente están impresos en la caja. Esto indicará el voltaje máximo que está diseñado para manejar.

Normalmente hay una tolerancia bastante amplia en las bobinas de los relés, por lo que es muy probable que un relé de 6 V maneje 8 V sin problemas.

Lo que intentas hacer no es una buena idea. El factor limitante de la corriente de la bobina del relé es el calor. Tenga en cuenta que la potencia que ingresa a la bobina y, por lo tanto, se disipa como calor, va con el cuadrado de la corriente en CC. Esto se debe a que una bobina de relé se parece principalmente a una resistencia en CC.

No solo podría sobrecalentar el relé, sino que también agotará la batería de 9 V más rápido de lo que necesita. Esas baterías ya tienen una densidad de energía relativamente baja.

Lo que puede hacer es ejecutar el relé con PWM. Usaría alrededor de 24 kHz de frecuencia más o menos. Eso es lo suficientemente alto para que no escuches ningún lloriqueo. También debe ser lo suficientemente alto para que la corriente de la bobina no cambie mucho en ningún ciclo. Eso reducirá el calentamiento en la bobina y reducirá la corriente que la batería debe producir.

Digamos que después de la caída de la batería y de la resistencia, obtiene 8,5 V. El ciclo de trabajo PWM del 71 % le dará al relé un promedio de 6 V de su batería de 9 V. A una frecuencia PWM de 25 kHz, por ejemplo, sería 35,3 µs encendido y 14,7 µs apagado. Esos siguen siendo tiempos "largos" en relación con lo que debería poder cambiar en un transistor decente.

No olvide colocar un diodo Schottky en reversa a través de la bobina del relé. Eso no solo evitará que el transistor se queme por el retroceso inductivo, sino que mantendrá la corriente existente circulando durante la fase de desactivación de PWM.

Como siempre, los fabricantes especifican las cosas de una forma simplista que, a la hora de conducirlas, en realidad significa muy poco.

La verdad del asunto es que un relé es un dispositivo impulsado por corriente, no por voltaje. El fabricante lo especifica por voltaje porque es más fácil de entender y aplicar de esa manera para los legos.

Básicamente, lo que le están diciendo es que se garantiza que el dispositivo consumirá suficiente corriente a 6 V para funcionar y no tendrá una fuga térmica en condiciones normales de funcionamiento.

En verdad, podría pulsar la bobina y resistiría cientos, si no miles, de voltios antes de que el aislamiento falle siempre que la corriente promedio no exceda el valor máximo de corriente.

Sin embargo, los relés rara vez mencionan una corriente máxima.

A veces es simplemente cuestión de conectarlo y ver, o más bien sentir, si se calienta al tacto. Pero, en general, los fabricantes están tratando de vender la función "CORRIENTE DE ACTIVACIÓN BAJA" , por lo que la parte de sobrecalentamiento generalmente tiene mucho margen. Un sobrevoltaje del 50 % suele ser aceptable a 25 °C, pero consulte las especificaciones de su dispositivo en particular.

Aquí hay un típico de Omron

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A partir de esa información, puede calcular que la corriente máxima de este dispositivo en el modelo de 5 V es 79,4 * 1,7 = 135 mA. (Que es lo que deberías obtener a 8.5V)

Si está preocupado, le sugiero que convierta su controlador en un controlador actual en lugar de un simple interruptor. Posiblemente PWM ya que mencionas una batería. En ese momento, también podría considerar reducir la corriente a un nivel de retención una vez que se haya activado el relé.

Esto es lo que haría. Mida Rcoil (o búsquelo) y calcule la corriente necesaria para impulsar la bobina (Icoil=6V/Rcoil). Use el transistor NPN como sumidero de corriente. Conecte la señal de control de 5V directamente a la base del transistor NPN, luego coloque una resistencia de ajuste de corriente entre el emisor del transistor y tierra. Suponga que las corrientes del colector y del emisor son iguales y que el voltaje base-emisor es de 0,7 V. Ic=(5-Vbe)/Re. Si tiene una bobina de relé de 50 mA, necesitará una resistencia de 86 -> 82 ohmios (5%). La potencia disipada en la resistencia P=I*V es de 0,215 W, por lo que optaría por una resistencia de emisor de 82 ohmios y 1/2 vatio para una vida útil prolongada.

No olvide colocar un diodo de protección (cátodo en 9 V, ánodo en el colector del transistor) a través de la bobina del relé para bloquear la patada inductiva, o su transistor no durará mucho.