خدمات وبسایت آی‌سی‌تی نیـــک

طراحی و ساخت انواع پروژه‌های الکترونیکی با: میکروکنترلرavr - میکروکنترلرarm - میکروکنترلرpic و آردوینو

مقالات و آموزش‌های رایگان در سطوح پایه و حرفه‌ای برای الکترونیک و آی سی تی - ICT

رله چیست -همه چیز درباره Relay

منتشر شده در واژه نامه تخصصی

رله ، انواع و کاربردهای آن

relay 1

آنچه در این مطلب می خوانید شامل :

مقدمه

طریقه کار رله

استاندارد نام گذاری پایه های رله

ساختمان داخلی رله 

برد رله

مزایا و معایب رله ها

مدار راه انداز رله با میکروکنترلر

دیود هرزگرد در استفاده از رله ها

طریقه تست رله

انواع رله‌های قدرت

رله حالت جامد SSR

مقدمه :

رله نوعی کلید الکتریکی سریع است که با هدایت یک مدار الکتریکی دیگر باز و بسته می‌شود. روش کنترل باز و بسته شدن این کلید الکتریکی به صورتهای مختلف مکانیکی، حرارتی، مغناطیسی، الکترو استاتیک و... می‌باشد.

در گذشته رله‌ها معمولاً با سیم‌پیچ ساخته می‌شدند و از جریان برق برای تولید میدان مغناطیسی و باز و بسته کردن مدار استفاده می کردند. امروزه بسیاری از رله‌ها به صورت حالت جامد ساخته می‌شوند و اجزای متحرک ندارند. در ادامه بیشتر به این موضوع می پردازیم.

رله ها چندین ساختار مختلف دارند. اما ساده ترین و پر کاربرد ترین نوع آن ها ، رله های SPDT هستند. این نوع رله ها 5 پایه دارند. دو پایه برای فرمان (مدار فرمان) و سه پایه برای خروجی (مدار قدرت) . 

پایه های خروجی به سه پایه: مشترک COM ، به صورت نرمال باز (Normally Open)و 3- به صورت نرمال بسته (Normally Close) یا NC تقسیم می شوند. این قطعه معمولا یا به شکل یک مکعب پلاستیکی مات یا شفاف و یا یک استوانه در بازار موجود است.

relay 2

یک رله موجود در بازار با مدار فرمان 12 ولتی

طریقه کار رله :

relay 3

همان طور که در تصویر بالا مشاهده می کنید، زمانی که برق بوبین(قسمت فرمان) قطع است، پایه POLE یا همان  COM   به پایه NC وصل است و وقتی به بوبین برق می دهیم، تیغه داخل رله جابجا شده و این بار پایه POLE به پایه NO وصل می شود.

رله دقیقا چکار می کند ؟

فرض کنید که یک دستگاه برش آبی طراحی کرده اید. ولی زمانی که اپراتور درحال کار با این دستگاه است، به خاطر پاشیده شدن قطرات آب، اپراتور کاملاً خیس خواهد شد. و از این می ترسید که وقتی اپراتور با دست خیس به کلید این دستگاه دست بزند، دچار برق گرفتگی شود و می دانید که اگر شخصی در یک محیط مرطوب دچار برقگرفتگی شود، بایستی باقی مانده شخص را با جارو و خاک انداز جمع کرد. بنابراین می توانید به جای اینکه برق ۲۲۰ ولت را به کلید بیاورید، یک برق ۱۲ ولت DC که کاملاً بی خطر است را ابتدا به کلید بدهید، آنگاه از کلید به یک رله وصل کنید، تا رله فعال شود و برق ۲۲۰ ولت را به دستگاه وصل کند. در این صورت این رله است که با برق ۲۲۰ ولت سروکار دارد نه خود اپراتور.

استاندارد نام گذاری پایه های رله :

relay 4

 

ساختمان داخلی رله :

relay 10

 

برد رله:

اگر حوصله لحیم کاری و اتصال سیم به پایه های این رله ها را ندارید می توانید از بردهای آماده استفاده کنید که برای هر کدام از پایه های آن یک ترمینال نصب شده و به راحتی می توانید سیم برق را به این ترمینال ها متصل کنید.شکل ریر یک نمونه برد رله را نشان می دهد.

relay 5

مزایا و معایب رله ها:

  • اگر می خواهید جریان برق کم توان با ولتاژ های کم و جریان های چند میلی آمپری را قطع و وصل کنید نیازی به رله ندارید و می توانید از خاصیت سوییچی ترانزیستور ها استفاده کنید.
  • به دلیل ماهیت مغناطیسی رله ، قسمت قدرت با جریان های بالا را نسبت به مدار الکترونیکی فرمان ایزوله می کنند که برای محافظت از مدار بسیار مناسب است.
  • رله ها می توانند با توجه به طراحی خود تا چند ده آمپر را تحمل کنند و در این مورد از ترانزیستور ها مقرون به صرفه تر خواهند بود.
  • رله ها قطعات کندی هستند به این معنا که نمی توانند با فرکانس بالا برق را قطع و وصل کنند. پس اگر می خواهید هزاران یا ملیون ها بار در ثانیه برق را قطع و وصل کنید (فرکانس های بالا چند کیلو هرتز یا مگاهرتز) نمی توانید از رله استفاده کنید. در این مواقع می توانید از خاصیت سوییچینگ ترانزیستور ها استفاده کنید.
  • در هنگام حرکت تغییر وضعیت در رله،ممکن است جرقه تولید شود . از این قطعه نباید در محیط های دارای گاز های مشتعل شونده و مواد شیمیایی منفجره یا حساس به الکتریسیته استفاده کرد.

مدار راه انداز رله با میکروکنترلر:

برخی اوقات با رله هایی برخورد می کنید که ولتاژ فرمان آن ها بیش از این است که بتوان آن ها را مستقیما با میکرو کنترلر روشن کرد (برای مثال رله های 12 ولتی یا 25 ولتی) در این مواقع می توانید از مدار زیر برای تحریک رله ها استفاده کنید :

relay 6

تحریک رله های با ولتاژ فرمان بالا نظیر 12 ولت با استفاده از ترانزیستور

در این مدار خروجی میکرو کنترلر به پایه بیس ترانزیستور وصل می شود.

 

دیود هرزگرد در استفاده از رله ها

رله ها به نظر اختراع هوشمندانه ای می آیند. اما در کاربرد آن ها یک مشکل وجود دارد. وقتی که ولتاژ فرمان قطع می شود و رله خاموش می شود (به حالت نرمال بر می گردد) ، یک تغییر سریع در ولتاژ سیم پیچ اتفاق می افتد که بر اساس قوانین فیزیک الکتریسیته (قوانین سلف ها و سیم پیچ ها) باعث تولید یک ولتاژ در جهت مخالفت با این قطع یکباره جریان برق می شود. (سیم پیچ درون رله هم نوعی سلف است). این پدیده فیزیکی باعث ایجاد شدن یک جریان لحظه ای در خلاف جهت جریان ابتدایی درون سیم پیچ می شود. این جریان ایجاد شده توسط سیم پیچ می تواند به مدار های دیگری که به دو پایه فرمان ارتباط دارند صدمه جدی وارد کند. برای همین یک دیود به نام دیود هرز گرد در دو سر مدار فرمان و به شکل برعکس (Reverse Bias) قرار می دهند که این جریان را در خود رله مصرف کند و از خروج جریان از رله جلوگیری کند.

relay 7

روش صحیح اتصال دیود هرزگرد به پایه های فرمان

 

طریقه تست رله

تست این قطعه بسیار ساده می‌باشد به این صورت که برای تست آن باید به پایه های بوبین رله ولتاژی که بر روی بدنه آن درج شده داده شود در صورتی که رله کار کرد ( صدایی ناشی از خوردن بوبین از رله خارج می‌شود)  رله سالم است. در غیر این صورت رله خراب می باشد.

 

انواع رله ‌های قدرت

رله سنجشی

در رله‌های سنجشی دقت و حساسیت معینی تعریف می‌شود تا در موقع تغییر کردن یک کمیت الکتریکی و یا یک کمیت فیزیکی دیگری شروع به کار کند. چنین رله‌ای برای مقدار معینی از یک کمیت مشخص تنظیم می‌شود و اگر آن کمیت از مقدار تعیین و تنظیم شده کمتر و یا بیشتر باشد رله آن تغییرات را می‌سنجد. 

رله زمانی

رله زمانی به تنهایی برای حفاظت تأسیسات الکتریکی کاربرد ندارد، بلکه همراه با رله سنجشی برای حفاظت شبکه الکتریکی استفاده می‌گردد. زمان استعمال رلهٔ زمانی در مواقعی است که تأخیری عمدی در عمل کلیدزنی (قطع و وصل با فرکانس بسیار پایین) در شبکه مورد نظر باشد.

رله جهت یاب

از رله جهت یاب، برای کنترل و سنجش جهت توان و نیرو در شبکه الکتریکی و یا قسمتی از شبکه جریان متناوب استفاده می‌شود. این رله از آن جهت نقش تعیین کننده‌ای در شبکه دارد که تعیین جهت نیرو برای حفاظت محلی و سلکتیو در اغلب شبکه‌ها کاملاً ضروری و لازم است. به کمک رله جهت یاب می‌توان فقط آن قسمت از شبکه که خسارت دیده و معیوب شده را از مدار خارج کرد. حتی می‌توان از این رله جهت حفاظت ژنراتور و توربین در موقع برگشت توان نیز استفاده نمود.

رله حالت جامد SSR

رله هایی که در بالا مشاهده کردید، به رله های الکترومکانیکی معروفند، چون عملکرد آنها از طریق یک عمل مکانیکی صورت می گیرد و یک تیغه فلزی در داخل این رله ها جابجا می شود. نوع دیگری از رله ها وجود دارند که به رله های الکترونیکی یا SSR معروفند. عملکرد این رله ها دقیقاً مانند رله های الکترومکانیکی است با این تفاوت که در داخل آنها هیچ تیغه ای جابجا نمی شود یا اصطلاحاً هیچ قطعه مکانیکی در داخل آنها استفاده نشده است. به همین خاطر دارای طول عمر بالاتری نسبت به رله های قبلی هستند. 

همچنین جریان راه اندازی خیلی پایین و بسته بندی کوچک، رله های حالت جامد را برای میکرو پروسسورها و سوئیچینگ با مدار منطقی مناسب می سازد. بعضی  رله های حالت جامد گزینه کنترل فاز دارند که برای کنترل سرعت موتور و کنترل نور مناسب می باشند.

relay 8

یک نمونه رله حالت جامد

 

همانطور که روی این رله نوشته شده، این رله با یک ولتاژ ۳ الی ۳۲ ولت DC فعال می شود. برای فعال شدن آن هم کافیست که این ولتاژ به پایه های شماره ۳ (مثبت) و شماره ۴ (منفی) متصل شود. و وقتی که فعال شود پایه های شماره ۱ و ۲ را به همدیگر متصل می کند و می توانید جریانی تا ۲۵ آمپر را با آن قطع و وصل کنید.

دیاگرام داخلی رله حالت جامد:

relay 9

 

مدار کاربردی : مدار فتوسل سنجش نور محیط 

- این مدار زمانی که نور محیط کم شود لامپ را به وسیله رله روشن میکند.

relay 1

برچسب ها:

Tags: رله طریقه کار رله ساختمان داخلی رله مزایا و معایب رله ها مدار راه انداز رله با میکروکنترلر طریقه تست رله رله حالت جامد SSR

دیدگاه‌ها  

# علی 1398-04-02 13:22
من میخوام یه H-Bridge ببندم که میتونه آمپر بالا رو بکشه
مرسی از مقاله خوبتون و مشخصا معرفی رله SSR که به نظر میتونه جایگزین خوبی برای ترانزیستور تو مدار باشه
در ضمن اگه راهنماییم هم کنین درباره بستن H-bridge و قطعات خوبی که میتونم توش بزارم ممنون می شم
کلا خیلی ممنون
پاسخ دادن | پاسخ به نقل قول | نقل قول کردن

4

پشتیبانی و مشاوره 24 ساعته

ictnic2

تماس با ما

  • تلگرام : ICTNIC2@

به ما بپیوندید

ما را در صفحات اجتماعی دنبال نمایید...

کاربران ثبت نامی

تا این لحظه تعداد

2415 نفر

در وبسایت تخصصی ictnic

ثبت نام و از خدمات ما استفاده می کنند.

ما را در آپارات دنبال کنید

aparat logo fa color black 275x100