Relé aneb Nikoliv pouze zbytečná součástka

Relé je elektromagnetická součástka, kterou vymyslel roku 1835 Josef Henry. V podstatě jde o obyčejný přepínač, který však neřídí lidská ruka nýbrž jiná, nejčastěji elektromagnetická příčina. Podle zákona akce a reakce pak dochází k přepínání kontaktů v relé a tím pádem ke směřování elektrického proudu. Správně si z toho odvodíte, že jde o mechanický pohyb. Relé lze rozdělit na dvě části, které jsou od sebe elektricky oddělené. To znamená, že když přivedete proud do jedné části, nemůže se dostat do té druhé. První část si můžete nejčastěji představit jako obyčejnou cívku (měděný drát obtočený okolo feromagnetického jádra). Ta, pokud je na ní přivedeno elektrické napětí, vygeneruje elektromagnetické pole, které k ní přitáhne korvu, na jejímž druhém konci je upevněn kontakt. Díky tomu dojde k dotyku kontaktu s jeho statickým protějškem, který je umístěn v blízkosti kotvy a relátkem začne procházet proud.

Tento princip se nepoužívá jen u relé, které zde budu popisovat, narazíte na něj například u stykačů.

Jaký je rozdíl mezi stykačem a relé?

V podstatě velice malý. Relé je používáno ke spínání méně výkonově náročných strojů. Proto jej najdeme třeba v pračkách, kde zapínají a vypínají topná tělesa, či přívod vody a spousty další moderních funkcí. Dále je najdeme v analogových monitorech, kde se často starají o změny rozlišení obrazu. A podobných příkladů by se našlo mnoho.

Stykač je nasazován tam, kde malé plošky přepínacích kontaktů relátek už nedostačují. Spínají výkonově náročné stroje. Takovým strojem může být motor či motor na třífázové napětí. Stykač má výhodu v tom, že jeho stykové plochy snesou proudění vysokých elektrických proudů, mnohem vyšších než zvládne obyčejné relé.

Relé v počítačích

Podstatou počítače je uchovávání a následné zpracování informací. Tyto informace se v počítači prezentují jako takzvané logické nuly a jedničky, tedy binárním kódem. V praxi to znamená, že logická jednička je vyjádřena kladným napětím (většinou nad 1 V) a logická nula nulovým napětím (ve skutečnosti jde o napětí pouze blízké nule, ale natolik nízké, že se od logické jedničky odlišuje). Dříve tyto úkony obstarávaly především relátka. Princip byl jednoduchý, pokud bylo relé seplé, prezentovalo logickou jedničku, pokud bylo rozeplé, prezentovalo logickou nulu. Později byla relátka nahrazována elektronkami a následně tranzistory, které se ukázaly jako vhodnější a rychlejší variantou. A právě proto už není logická nula vyjadřována nulovým napětím.

Přestože došlo k postupnému vytlačování reléových spojů z počítačů tranzistory, přesto si stále své místo ve výpočetní technice nacházejí. Sice jen převážně u průmyslových verzí, ale přesto se s relátkem v tomto odvětví musí stále počítat.

Časovací a ostatní relé

S postupným nasazováním relé do praxe vyvstala nová potřeba. Spouštět nebo vypínat spotřebič či jeho funkci za určitý čas. Znáte to třeba u mikrovlnné trouby. Proto byla vynalezena časovací relé. Ty místo toho, aby přepnuly proud požadovaným směrem ihned, naopak určitý čas vyčkávají, jakmile nastavený čas vyprší, přepnou kontakt samy a drží ho, dokud napětí na cívku není přerušeno. Této výhody se často využívá třeba ve venkovním osvětlení, když potřebujete, aby za určitý čas vaše světlo samo zhaslo.

Ostatní druhy relé se liší především ve spínání. A tak máme hydraulické relé, které spíná proud v závislosti na průtoku nějaké kapaliny. Obdobou je pneumatické relé, které spíná průchod vzduchu.

Dnes jsou často relé vytlačována tranzistorovým ekvivalentem, kde se o celý proces přepínání stará polovodičová součástka. Má mnoho výhod, především v rychlosti, absenci mechanického spínání a životnosti. Na druhou stranu je jeho cena mnohem vyšší, než u klasického relé.

Proč je důležité znát podstatu funkce relé?

Odpovím vám, že to důležité není. Nicméně, pokud chcete ušetřit nemalé peníze za nové elektrospotřebiče, určitě byste si měli najít nějaký čas a o relé si něco přečíst a nastudovat. Například si koupíte termostat, ten vám po čase přestane zapínat topení nebo hůře, nechává jej neustále zapnuté nezávisle na navolené teplotě. Jednou z možný příčin, proč vám nefunguje správně, je, že se porouchalo relé, které se o zapínání a vypínání stará. Pro průměrného domácího kutila, který již k elektronice sem tam přičichl, nemůže být problém relátko vypájet a prozkoušet. Pokud se podezření potvrdí, tak jej jednoduše vymění za stejný typ.

A nyní si to spočítáme (pro slabé v počtech doporučuji kalkulačku:-) ). Nový termostat vás přijde cca na pět set korun, nové relé pořídíte do padesáti korun. Výsledek jasné určuje, která varianta je pro vás levnější.

Pro méně znalé existuje varianta servisu, kde sice zaplatíte za opravu, přesto vás však může vyjít levněji, než nákup nového termostatu.

Nyní si představte, že se vám porouchá něco v autě, a podezření padne opět na relé, protože jako mechanické přepínání se mu mohly opéct stykové plochy natolik, že již nemohou vést proud. Co bude pro vás levnější? Když si ho vyměníte sami nebo navštívíte servis, či si půjdete kvůli tomu kupovat nové auto?