[電子回路]リレーの仕組みの基礎知識

確認に使用した部品
　G6E-134P-US DC12
　オムロン製
　(マルツで購入。1個325円)

仕様書

マイクロリレー 形G6E | オムロン電子部品情報サイト
G6E-134P-US DC12 ：オムロン制御機器
カタログ

ピンアサイン

5本のピンが出ていて、各ピンの番号は1,6,7,10,12pinになる。
番号が連番じゃないのは、各ピンの位置が物理的に離れているため。1番ピンをブレッドボードの”1″のところに刺すと、次のピンが”6″の位置に刺さるようになっている。ちょっと見づらいけど下の写真を見ると分かるかも。

仕様書より、このパーツ内の回路図。
下記の図はリレーを下から見た場合になる。




ブレッドボードに指した状態だと逆になるので、マークの下がpin1で、そこから反時計回りに6,7,10,12ピンとなる。

仕組み

通常は、pin7とpin10が接続状態になっている。

pin1がプラス・pin6がマイナスで、ここに電圧をかけると電磁石の仕組みによって、7-10の替わりに、7-12ピンが通電する。

リレーをスイッチさせる場合、G6E-134P-US DC12は、1-6に12Vかける必要がある。
この電圧をのことをコイル定格電圧と呼ぶ。
(シリーズ内の他部品、例えばG6E-134P-US DC6だったら6Vで駆動できる)

この部品は状態保持しないので、1-6ピンの通電を止めると、接続が元に戻る。
このような仕組みをシングルスステイブルリレーと呼ぶ。

1-6ピンを通電させている間は、電磁石を動作させ続けているので当然電力を消費する。
G6E-134P-US DC12の場合は、200mWの消費電力になっている。


仕組み的に、1-6ピンの通電をさせたまま長期間連続通電させる使い方はNG。
理由は、コイルが発熱したり、接点の劣化によって接触不安定につながってしまうため。

長期間連続通電させたい場合は、ラッチングリレーというものを使用する。
ラッチングリレーは、一旦通電させると、リセットコイルのピンにパルスを送らない限り状態を保持し続ける仕組みになっている。また、ラッチングリレーはコイルにずっと通電し続ける必要がないので、消費電力的にも有利。

スイッチ側に仕様値より大きな電圧をかけると、想定以上の負担が掛かり(火花が飛ぶ)接点の寿命が縮んでしまう。
また、リレーをモーターの動作制御に使う場合は、モーターを動かし始めるときに一瞬大電流が流れるので、モーターの規格値よりキャパの大きな(5～10倍)リレーを使用する必要がある。白熱電球の場合はさらに大きくて、10～15倍の突入電流が入る事を考慮する。

G6E-134P-US DC12のスペック

感動消費電力はわずか98mW(定格消費電力：200mW)と、高感度を実現。
耐衝撃電圧1,500V（10×160μs）を確保し、FCC規格に準拠した設計。
自動実装への対応を考え、スティック包装を採用。
プラスチック・シール形で、自動はんだづけが可能。
超音波洗浄対応形をシリーズ化。
標準形でUL 、CSA規格取得。


電子回路のキホン

参考資料

リレーについては、この本の2章が分かりやすいです。

Make: Electronics ―作ってわかる電気と電子回路の基礎 (Make:PROJECTS)