Реле электромагнитное слаботочное коаксиальное типа РЭВ14.
Реле РЭВ-14 негерметичное, высокочастотное, коаксиальное, нейтральное, двухпозиционное, одностабильное, с одним переключающим контактом, предназначено для коммутации высокочастотных сигналов частотой до 650 МГц при работе в 50омных коаксиальных трактах.
Технические характеристики реле РЭВ-14: Ток питания - постоянный Сопротивление обмотки, Ом - 108... 132 Ток срабатывания, мА - 120 Ток отпускания, мА - 10 Рабочее напряжение, В - 24,3... 29,7 Сопротивление изоляции, МОм: в нормальных климатических условиях (обмотка обесточена): - между контактами, между контактами и корпусом - 500 - между обмотками и корпусом - 200 при максимальной температуре (после выдержки обмотки под рабочим напряжением): - между контактами, между контактами и корпусом - 40 - между обмотками и корпусом - 20 в условиях повышенной влажности: - между контактами, между контактами и корпусом - 10 - между обмотками и корпусом - 5 Испытательное переменное напряжение, В: в нормальных климатических условиях: - между контактами и корпусом - 1500 - между контактами - 600 - между обмоткой и корпусом - 500 в условиях повышенной влажности: - между контактами и корпусом - 900 - между контактами - 300 - между обмоткой и корпусом - 300 при пониженном атмосферном давлении: - между контактами и корпусом - 250 - между контактами - 200 - между обмоткой и корпусом - 150 Электрическая емкость между разомкнутыми контактами не более 0,2 пФ, между контактами и корпусом не более 1 пФ. Коэффициент стоячей волны по напряжению - на частоте 500 МГц должен быть не более 1,25 - на частоте 650 МГц - не более 1,33. Затухание в цепи разомкнутых контактов на частоте 650 МГц должно быть не менее 20 дБ, в цепи замкнутых контактов на этой же частоте - не более 1 дБ. Волновое сопротивление 50 Ом. Время непрерывного нахождения обмотки под напряжением не более 100 ч. Время срабатывания реле не более 30 мс. Время отпускания не более 10 мс. Время дребезга контактов при отпускании не более 10 мс. Материал контактов - Ср999. Сопротивление электрического контакта 0,2 Ом. Масса реле 220 г
ВЧ-соединение. Подключаться можно не только через разъем СР50, но и пайкой. Для пайки оплетки необходимо надфилем (напильником) удалить анодированное покрытие с внешней стороны корпуса разъема, там, где кончается резьба. Разъем латунный и легко лудится 60 Вт- и более мощным паяльником с использованием канифоли. Пайку центрального проводника удобно выполнять через переходной проводник: в "маму" с усилием вставляется 1 см -отрезок медной проволоки соответствующего диаметра (около 2.5 мм), либо впаивается более тонкий медный провод. И уже к этим вспомогательным проводниками припаивается внешняя цепь (например, жила коаксиального кабеля). Центральный контакт разъема в разумных пределах можно перегревать паяльником: хотя контакт и укреплен на полиэтиленовой шайбе-изоляторе (рис. 3), однако фторопластовая втулка не дает контакту сместиться вбок. Не следует, однако, прилагать к нагретому контакту чрезмерных продольных и вращательных усилий.
Управляющее напряжение. При длительной подаче номинального напряжения обмотка реле достаточно сильно разогревается, что снижает срок службы реле и может привести к короткому замыканию в обмотке. Кроме того, полезно снизить энергопотребление в цепи управления: реле потребляет целых 6 Вт, ток 0.23 А. С этой целью обмотку реле целесообразно питать через форсирующую RC-цепь: последовательно с обмоткой включаются параллельно соединенные мощный резистор и электролитический конденсатор. Реле включается импульсом тока, проходящим через конденсатор; по мере заряда конденсатора падение напряжения на резисторе возрастает, и ток через обмотку реле снижается. Сопротивление резистора выбирается из расчета Rобм…2Rобм, т.е. таким, чтобы на нем падало 1/2…2/3 напряжения питания, т.е. 12…18 В для 27В-реле. На такое же напряжение должен быть рассчитан электролитический конденсатор. Его емкость имеет порядок 1000…2000 мкФ и подбирается такой, чтобы реле надежно включалось. Если от реле требуется частое включение/выключение (например, если оно управляется сигналом PTT), то конденсатор должен успевать разряжаться за время, пока реле выключено. В связи с этим необходимо убедиться, что постоянная времени RC-цепи менее минимального предполагаемого времени выключения. Например, 27В-реле РЭВ14 в цепи PTT питалось от источника с напряжением 30 В через два резистора МЛТ-2 с общим сопротивлением 150 Ом, шунтированные конденсатором 1000x25 В.
ЭДС самоиндукции обмотки. Индуктивность обмотки велика, и в момент выключения реле на обмотке индуцируется значительное напряжение, способное выводить из строя управляющую цепь (подгорают контакты тумблера, управляющего реле, горит транзистор) и саму обмотку. Обмотку реле следует шунтировать диодом, рассчитанным на номинальный ток реле (>0.23 А), открывающимся в момент выключения реле и замыкающим ток в обмотке. Шунтирование диодом практически не влияет на время выключения реле. Непосредственно на выводы реле удобно припаивать КД213 или 1N4007. Шунтирование обмотки конденсаторами (~0.1 мкФ) проблему не решает.
Транзисторы для управления РЭВ14. Помимо КТ814/815 обратите внимание на составные транзисторы КТ972А/973А. Тот же корпус, та же цена, но h21Э >700. И те, и другие в комнатных условиях в режиме насыщения при питании одного-двух РЭВ14 не греются и внешнего теплоотвода не требуют.
Крепление реле. Корпус реле выполнен из алюминиевого сплава и имеет три сквозных отверстия диаметром 3.3 мм (на рис. 1 они слились с черным корпусом). Самый простой способ крепления - пропустить в отверстия медную проволоку и привязать реле. Можно поискать длинные (>30 мм) винты М3. Однако наиболее надежный способ - нарезать в отверстиях в корпусе резьбу метчиком М4 и крепить реле с помощью винтов. Если необходимо монтировать несколько реле и нужно экономить место, сбоку реле можно просверлить два отверстия, нарезать резьбу М3 и крепить реле винтами, см. рис. 5. Реле крепятся вплотную друг к другу на металлическую полосу (уголок, П-образный профиль). При сверлении не следует сильно (>6 мм) углубляться (особенно в РЭВ15, имеющем внутреннее отверстие коаксиального канала большего диаметра, чем РЭВ14). Иначе сверло попадет внутрь ВЧ-отсека, и в отсеке окажется металлическая стружка.
Различия РЭВ14 и РЭВ15. Первый тип реле рассчитан на работу в 50 Ом-тракте, второе реле -- для 75 Ом-тракта. Конструктивных отличиий два. Первое (очевидное) -- разъемы, второе -- диаметр отверстий внутри корпуса, образующих коаксиальный канал. Эти отверстия хорошо видны на рис. 4 и 5. Все остальное -- одинаковое. В частности, та же самая площадь контактов, ширина гибкой пластинки, на которой закреплен подвижный контакт (верхняя часть рис. 3). В связи с этим бытующее утверждение о существенной разнице в "электропрочности" РЭВ14 и РЭВ15 неверно: их контакты выдерживают одинаковый ток (мощность).
Что будет, если реле переключать "под мощей"? Скорее всего, произойдет следующее. Сперва в момент размыкания контактов позникнет пробой "подвижный контакт - неподвижный контакт", затем, по мере расхождения контактов, начнется пробой "подвижный контакт - корпус реле". При первом типе пробоя заметного оплавления или иной деформации поверхности контактов, как правило, не происходит. Однако контакты покрываются продуктами окисления металла, появится эдакий легко удаляемый серый налет. После подобного эксперимента при слабом сигнале (в режиме приема) реле может переставать включаться ("пропадает прием"). Если через такой нарушенный контакт пропустить сильный сигнал, то контакт временно восстановится. Второй тип пробоя чаще всего идет по линии "торец подвижного контакта - внутренняя поверхность корпуса". При этом возможно оплавление или частичное прогорание гибкой пластинки, на которой закреплен подвижный контакт. Внутренняя поверхность коаксиального канала в корпусе покрывается продуктами окисления в виде налета серого цвета. Чтобы заметить описанные проявления деструктивных процессов, достаточно снять один из неподвижных контактов. Ремонт -- см. далее, п. 1.
Поломки РЭВ14, с которыми приходилось сталкиваться.
1. Плохой контакт. Встречается вне зависимости от уровня мощности и условий эксплуатации. Проявляется, прежде всего, в пропадании приема. Два способа восстановления.
2. Короткое замыкание в обмотке (заметный уход сопротивления обмотки от номинального значения, обрыв). Причина - перегрев обмотки при длительной подаче напряжения коммутации, усугубляется повышенной влажностью. На будущее полезно применять форсирующую RC-цепь, снижающую разогрев обмотки (см. ранее). Возможна и иная причина -- пробой лака провода обмотки высокой ЭДС самоиндукции, возникающей в момент выключения реле. Мы с такой причиной не сталкивались, но она вполне вероятна, устраняется использованием демпфирующего диода (см. ранее). В любом случае у вышедшего из строя реле придется перемотать обмотку. Вся работа занимает около одного часа.
Снять крышку отсека электропривода, отвинтив круглую гайку. см. рис. 2. Снять электромагнитную систему, отвинтив два винта два болта М2.5 (желательно иметь соответствующий миниатюрный рожковый ключ, однако болты удается отвинтить и с помощью крепкого пинцета и отвертки). Снять катушку с сердечника, аккуратно смотать фторопластовую ленту (она еще пригодится), смотать обмотку. Новую мотать до заполнения катушки проводом ПЭВ-0.1 (в 27В-реле при изготовлении обмотка выполнена проводом ПЭВ-0.12…0.15). Поскольку в домашних условиях намотка получается менее качественная, чем заводская, количество витков оказывается меньшим, и сопротивление обмотки после такого ремонта снижается (скажем, вместо 120 получается 80 Ом). Ток включения увеличивается, напряжение включения снижается. Сборка производится в обратном порядке. Подобным способом можно распространенное 27В-реле переделать на другое напряжение, скажем, 12 В.
3. Коррозия общего провода. Возрастает сопротивление (скажем, до 3 Ом) между корпусом разъема и корпусом реле. Проявляется в появлении значительного (S3-S5) уровня шума при приеме, если реле нагрузить на эквивалент 50 Ом. Встречалось у реле, использовавшегося только в сухих комнатных условиях. Причина - ухудшение контакта между плоским латунным фланцем разъема и дюралюминиевым корпусом реле. Предпосылкой является затекание черной краски при изготовлении под фланец разъема и под головки винтов (рис. 4, 5). По-видимому, незаметная глазу неизбежная коррозия и приводит к дефекту. Необходимо улучшить контакт.
Некоторые характеристики реле. (Игловский И. Г., Владимиров Г. В. Справочник по слаботочным электрическим реле. - Л.: Энергоатомиздат, 1990)
Тип Паспорт Uном Rобм Iвкл Iвыкл РЭВ14 РФ4.562.001.00 27 В 120 Ом 120 мА 10 мА РЭВ14 РФ4.562.000.00 27 В 120 Ом 120 мА 10 мА РЭВ14 РФ4.562.000.01 12.6 В 30 Ом 260 мА 45 мА Волновое сопротивление для РЭВ14 и РЭВ16 - 50 Ом, для РЭВ15 и РЭВ17 - 75 Ом Время включения <30 мс, выключения <10 мс Сопротивление замкнутого контакта <0.2 Ом Емкость разомкнутого контакта на переключаемый <0.2 пФ Емкость разомкнутого контакта на корпус <1.5 пФ
Разъемы для этого реле: