Перейти к содержанию

Почему греется реле?

Обновлено Редакция GAW

Реле греется по двум причинам: катушка потребляет мощность всё время, пока реле включено, а контакты нагреваются током нагрузки. Мощность катушки считают по закону Ома:

P=U2R=(12 В)2270 Ом≈0,53 Вт.P = \frac{U^2}{R} = \frac{(12\ \text{В})^2}{270\ \text{Ом}} \approx 0{,}53\ \text{Вт}.

Это данные 12-вольтового реле Panasonic JW, и они совпадают с паспортной мощностью 530 мВт. У JW мощность одинакова при любом напряжении катушки — меняются только ток и сопротивление:

КатушкаТокСопротивлениеМощность
5 В106 мА47 Ом530 мВт
12 В44 мА270 Ом530 мВт
24 В22 мА1100 Ом530 мВт

Полватта в корпусе весом 13 г постоянно нагревают реле — это нормально. На графиках даташита нагрев катушки показан вместе с током 5 и 10 А через контакты: контакты добавляют своё тепло. Сопротивление контактов нового реле — до 100 мОм; при износе оно растёт.

Когда нагрев — признак проблемы

  • Напряжение на катушке выше номинального. Мощность растёт как квадрат напряжения: 130 % номинала — это уже 1,3² ≈ 1,7 раза больше тепла, и это предел по даташиту JW при 60 °C. Выше катушка может сгореть.
  • Ток через контакты больше номинала. У JW это 5 А (10 А у мощного исполнения). Panasonic предупреждает: работа сверх номинала катушки и контактов ведёт к аномальному нагреву, дыму и пожару.
  • Горячий старт. Сопротивление медной обмотки растёт на 0,4 % на каждый градус, поэтому горячее реле срабатывает при более высоком напряжении. Если катушку питают с недостатком напряжения, после прогрева реле может перестать включаться.

Как управлять катушкой от микроконтроллера через транзистор и зачем нужен диод параллельно катушке — в статье «Драйвер реле на транзисторе».

Похожие вопросы

До какой температуры может нагреваться реле?

Предел задаёт класс изоляции катушки. Panasonic JW с изоляцией класса E работают при окружающей температуре до 60 °C, с изоляцией класса B — до 85 °C, и при этом допустимое напряжение на катушке снижается со 130 до 120 % номинального. Температуру самой катушки производитель показывает графиками нагрева в даташите.

Можно ли подать на катушку реле 12 В вместо 5 В?

Нет. Мощность катушки растёт как квадрат напряжения: у 5-вольтовой катушки JW на 47 Ом при 12 В выделится 12² / 47 ≈ 3 Вт вместо 0,53 Вт. Даже 130 % номинала — предел, а Panasonic советует держать напряжение в пределах ±5 %.

Как уменьшить нагрев реле, которое включено постоянно?

Panasonic предупреждает, что длительный ток через катушку ускоряет старение изоляции, и для таких цепей рекомендует бистабильные (с защёлкой) реле: им нужен лишь короткий импульс для переключения. Если реле обычное, проверьте, что напряжение катушки не выше номинального, а ток контактов — в пределах паспорта.

Источники

  1. Panasonic. JW Relays: Power Relays (Over 2 A), Product Catalog (ASCTB190E, 2026.7) — данные катушек: 5 В — 106 мА, 47 Ом; 6 В — 88 мА, 68 Ом; 9 В — 58 мА, 155 Ом; 12 В — 44 мА, 270 Ом; 24 В — 22 мА, 1100 Ом; 48 В — 11 мА, 4400 Ом; номинальная мощность 530 мВт; реле применять в пределах ±5 % номинального напряжения катушки; наибольшее допустимое напряжение 130 % номинального при 60 °C (изоляция класса E) и 120 % при 85 °C (класс B); контакты 5 А 250 В AC или 30 В DC (10 А у мощного исполнения), сопротивление контактов нового реле до 100 мОм; окружающая температура −40…+60 °C (класс E); графики нагрева катушки при токе контактов 5 и 10 А
  2. Panasonic. Relays Cautions for Use — работа сверх номинала катушки и контактов может вызвать аномальный нагрев, дым и пожар; сопротивление медной обмотки растёт примерно на 0,4 % на 1 °C, после долгой работы напряжение срабатывания повышается (горячий старт); напряжение выше допустимого может сжечь катушку; длительный ток через катушку ускоряет старение изоляции — для таких цепей рекомендуются бистабильные реле

Нашли ошибку?