¿Por qué las computadoras con relé electromecánico tienden a usar voltajes más altos?

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Así que estoy contemplando construir una computadora de relevo. Y no he visto ninguna información sobre por qué uno seleccionaría un voltaje sobre otro.

Parece que sería ideal utilizar relés de 5 V, ya que es un poco más fácil de conectar a los microcontroladores (que personalmente me gustaría usar para la depuración durante el diseño / construcción). Además de ser un poco más barato.

La computadora de relevo de Harry Porter funciona con 24V y el TIM8 usa en su mayoría relés de 12V (algunos eran 6V desconocidos para el diseñador en ese momento). También "Fist Full of Relays" es 12V.

El principal problema que puedo ver como una posibilidad sería el fanout ... También podría ver cómo, en ese caso, podría ser ventajoso usar múltiples voltajes. Por ejemplo, un solo relé de 5 V podría impulsar un grupo de relés de 24 V a 24 V.

Otro posible problema es obtener suficiente alimentación de 5 V, ya que los rieles de 5 V tienden a ser de menor amperaje.

    
pregunta cb88

3 respuestas

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Históricamente, el mayor uso de los relés se ha asociado con la industria telefónica. Antes de que se introdujeran las centrales telefónicas electrónicas en la década de 1960, prácticamente todos los cambios se hacían utilizando una combinación de relés convencionales y configuraciones especializadas, como interruptores de barra cruzada y paso a paso. Los relés proporcionaron un medio para conectar dos partes directamente a través de un conmutador telefónico con un circuito directo.

En la industria telefónica, estos relés utilizaban 48 VCC, que era el voltaje estándar en toda la central. Inicialmente, se trataba de una construcción de marco abierto, como esta:

queteníalaventajadequeloscontactospodíanlimpiarseyajustarsesegúnfueranecesario,perotambiénestabansujetosapolvo.Asíqueparausoindustrial,losrelésestabanequipadosconcubiertasdepolvo,comoesta:

y estuvo disponible en 6, 12, 24, 48 (CA o CC) y 120/240 voltajes de bobina CA. Tenga en cuenta que no hay relés convencionales actualmente disponibles en Digi-Key con voltajes de bobina de 3.3V o 5V. Supongo que, en particular, 3.3V no es suficiente para poder desarrollar suficiente campo magnético para operar este gran relé.

El relé que se muestra arriba tiene una configuración 4PDT (o cuatro contactos de "Forma C"). Este acuerdo de contacto es el mismo que se usa en computadora de relevo de Harry Porter (todos los 415 relés en su computadora son el mismo tipo). También hay una versión 6PDT disponible.

Otro tipo de relé es el relé de lámina, que se utilizó por primera vez en la década de 1930. Una vez más, inicialmente fue utilizado principalmente por la industria telefónica. Por ejemplo, el primer interruptor electrónico de General Telephone, # 1 EAX introducido a principios de la década de 1970, usaba relés de láminas para conectar a los suscriptores, controlados por una computadora y otra lógica construida utilizando algunos de los primeros circuitos integrados TTL.

Tambiénhaypequeñosrelésdepropósitogeneralqueestánsellados,peronosonrelésdeláminas.Puedenserrectangularesomásdeuncuboenalgunoscasoscomoeste:

Todos los relés disponibles en los voltajes de bobina de 3,3 V y 5 V en Digi-Key parecen ser relés de lámina o relés sellados de propósito general. Sin embargo, la configuración de contacto más compleja que puede obtener es DPDT. Por lo tanto, no sería posible replicar directamente la máquina de Harry Porter utilizando estos relés más pequeños (en muchos casos, tendría que usar dos relés en paralelo).

Además de los voltajes de bobina de 3.3V y 5V, estos también están disponibles en varios voltajes por debajo de 5V y también en versiones de 12V y 24V.

Hay tres ventajas: los relés de láminas y los pequeños relés GP sellados tienen sobre los convencionales: son más pequeños, cuestan mucho menos y son más rápidos; por ejemplo, un relé de lámina a menudo puede cambiar en unos pocos cientos de microsegundos, y un relé convencional puede ser diez veces más lento (unos pocos milisegundos).

Usted podría construir una computadora de relevo usando relés de láminas o los pequeños relés GP sellados, y ciertamente sería más pequeño que el de Harry Porter, pero no tendría la satisfacción de poder ver el los relés operan y, lo que es más importante, escuche que operen como usted puede en su video. (Si decide utilizar relés convencionales con una cubierta antipolvo como la de la foto de arriba, puede consultar el mercado de excedentes, ya que esos relés cuestan aproximadamente $ 12 cada uno).

Estoy un poco confundido acerca del problema relacionado con el fanout: todos estos relés, tanto los convencionales como los de láminas, tienen contactos que generalmente pueden manejar 1A o 2A, por lo que la activación de otros 20 relés no sería un problema. Estoy seguro de que eso es suficiente.

    
respondido por el tcrosley
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Quizás se usan relés de 24 voltios debido a la Tradición. Incluso antes de los transistores, se utilizaban 24 voltios en los sistemas de control industrial, por lo que los relés de 24 voltios estaban fácilmente disponibles.

Sospecho que los relés de 5 voltios no estaban disponibles hasta cierto momento después de que la lógica digital de 5 voltios se utilizara ampliamente. Pero incluso entonces, puede conducir fácilmente relés de 24 voltios desde la lógica de 5 voltios.

    
respondido por el Peter Bennett
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Algunas razones conducen el diseño para un voltaje de unidad relativamente alto en los relés:

: para aumentar la velocidad de giro del flujo magnético (comportamiento dinámico)

-Para compensar el aumento de la temperatura del ambiente

: para minimizar el funcionamiento accidental o el estado de liberación del relé (mayor intervalo de voltaje, riesgo de fluctuación del voltaje del variador o rizado excesivo, sin resorte de retorno ...).

: para aumentar la sensibilidad del relé (aumentando la resistencia de la bobina del relé)

-Disminuya la temperatura de autocalentamiento reduciendo la corriente (necesaria cuando muchos relés funcionan continuamente en un espacio limitado)

En mi opinión, es la mitad de algunas variables de compensación y la mitad de los materiales modernos utilizados.

    
respondido por el GR Tech

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