2015-08-11 12.43.24Obstaja kar nekaj zelo priročnih bistabilnih relejev namenjenih električnim vozilom (in drugim visokotokovnim porabnikom). Ponujajo majhno ohišje in imajo zaradi bistabilnega delovanja izredno majhno porabo, saj tok porabljajo le ob spremembi stanja in ne ves čas  vklopa, kot je to običajno.

Običajno ima tak rele dve sredinsko povezani tuljavi in prva tuljava je namenjena vklopu, druga pa izklopu takšnega releja. Običajno so navzven povezani trije kontakti, večina takšnih relejev pa omogoča vklop in izklop tudi preko le enega para kontaktov, pri čemer moramo za preklop pač obrniti polariteto.

Običajno BMS enote nimajo možnosti uporabe bistabilnih relejev, temveč le navadnih, kar onemogoča zamenjavo. Sam sem se s tem problemom srečal, ko sem želel uporabiti bistabilni rele v aplikaciji, ki je vklopljena zahtevala čim nižjo “standby” porabo, originalno pa je bil uporabljen 100 A avtomobilski rele z dobrimi 200 mA porabe v aktivnem stanju.bistable

Po nekaj razmišljanja in testiranje se je rodila naslednja rešitev:

bistabilni driver

Ko priklopimo napajanje na J1, se kondenzator C1 napolni in ta pulz vklopi rele. Ker je napetost na gate T1 visoka (R2 se lahko tudi izpusti, če je Uin nižja od Vgs) je P-FET zaprt in ne prevaja.

Ko napajanje izgine, napetost na gate T1 pade in T1 se odpre. Na ta način se kondenzator izprazni skozi T1 in tuljavo bistabilnega releja tako, da tok teče v nasprotni smeri, kar izklopi rele.

Opombe:

  • Seveda lahko uporabite poljuben P-FET – sam sem tega uporabil zato, ker sem ga imel pri roki. Preverite seveda Vds in Vgs, če odgovarjata napetostim sistema!
  • Padec napetosti na D2 mora biti vsaj tako velik, kot je napetosti na spoju R1/R2 ob priklopljenem napajanju. Če je padec napetosti premajhen, se bo tranzistor zaradi delne odprtosti občutno grel! (za 12 V sistem lahko R2 in D2 izpustite)
  • Če uporabljate vezavo za višjo napetos (npr. 48 VDC) morate zagotoviti, da Vgs ne bo višji od dovoljenega (zagotovite z zener diodo in R1/R2). Uporabite lahko kondenzator z nižjo kapaciteto, a za višjo napetost (npr. 63V).
  • Shematika je mišljena kot referenca. Uporabljate jo na svojo lastno odgovornost.