Одннобмоточные поляризованные реле находят применение в системах маршрутизации сигналов, аудио и автомобильных системах. Для максимального использования и уменьшения потребляемой мощности, ток через их обмотку должен течь в обоих направлениях. Ток, текущий от положительного вывода поляризованного реле к отрицательному выводу переводит якорь реле в положение сброса. Ток, текущий от отрицательного вывода к положительному выводу переводит якорь реле в рабочее положение. Реле остается в этом положении даже при обесточенной обмотке, позволяя экономить мощность после переключения реле.
Поляризованные реле имеют преимущества перед обычными реле, поскольку после переключения реле оно может оставаться в текущем положении без потребления энергии. Таким образом, отсутствие потребления тока приводит к уменьшению нагрева, уменьшению размеров радиаторов, и значительного увеличения срока службы батарей портативных устройств. В некоторых случаях, использование поляризованных реле позволяет значительно упростить электрическую схему.
Хотя поляризованные реле могут обеспечивать значительные преимущества перед классическими реле других типов, область их применения ограничена, поскольку они требуют большего внимания к деталям проектирования. В общем случае, схема управления поляризованным реле оказывается более сложной, чем схема управления классическим реле. Традиционным решением для управления поляризованным реле является полумостовая схема, которая может оказаться дорогой и сложной в наладке. Кроме того, часто требуется схема размагничивания, использующая специальный резистор для ограничения тока в соответствие с требованиями производителя.
На рис1 показана простейшая схема, использующая микроконтроллер MC9S08QE128 компании Freescale для управления однообмоточным поляризационным реле Finder 40.61.6.005 и стандартную сборку транзисторов Дарлингтона ULN2003 с открытыми коллекторами и защитой от обратного тока. Защитные диоды на каждом выходе микросхемы ULN2003 предотвращают транзисторы от пробоя напряжением электромагнитной индукции, возникающем в момент обесточивания обмотки реле. Поскольку в схеме размагничивания используются низкоомные резисторы, необходимо соединить последние два транзистора с открытым коллектором микросхемы ULN2003 с обоими выводами катушки реле, чтобы обеспечить достаточную величину электрического тока при выключении микроконтроллера.
На листинге 1 показана подпрограмма для перевода реле в положение сброса или рабочее положение, путем подачи высоких логических уровней на соответствующие выводы микроконтроллера в течение 50 мсек. Ток протекает через выходы микросхемы ULN2003 с открытым коллектором и переводит реле в положение сброса или рабочее положение, в соответствии с направлением тока через катушку реле. После того, как реле переключилось, микроконтроллер переводит соответствующий свой выход в состояние с низким логическим уровнем, чтобы закрыть буфер с открытым коллектором микросхемы ULN2003 для уменьшения рассеиваемой мощности. Следует, однако, быть особенно внимательным при выборе времени подачи сигнала установки/сброса. Выход микроконтроллера должен переводиться в состояние низкого логического уровня только после того, как прошло заданное время. Добавление небольшого времени ожидания гарантирует, что реле переключится в заданное положение.
