رله (Relay)

رله یک قطعه الکترومکانیکی است که کاربرد آن در مدارات الکتریکی مانند یک کلید ساده می باشد با این تفاوت که برخلاف کلید که برای باز و بسته شدن آن باید به صورت دستی عمل کرد در رله باز و بسته شدن بوسیله جریان الکتریکی انجام می شود.

استفاده از رله این امکان را به ما می دهدکه بتوانیم دو بخش مجزاییک سیستم را که دارای دو منبع ولتاژ مختلف هستند، از هم جدا کنیم. به عنوان مثال با این قطعه میتوانیم یک موتور الکتریکی ۲۲۰ ولت را به وسیله میکرو کنترلر که دارای ولتاژ ۵ ولت است بدون هرگونه اتصال فیزیکی بین آنها راه اندازی کنیم.

رله از سه بخش سیم پیچ، فنر و کنتاکت ها تشکیل شده است. وقتی جریان در سیم پیچ جاری می شود یک میدان مغناطیسی در اطراف سیم پیچ ایجاد شده و موجب جذب میله آهنی توسط سیم پیچ می شود. انتهای میله آهنی مانند یک سوئیچ عمل کرده و مدار را باز یا بسته می کند. وقتی سیم پیچ مغناطیسی نباشد فنر موجود در رله میله آهنی را به حالت طبیعیش (باز یا بسته) برمیگرداند. در بلوک دیاگرام رله های الکترومکانیکی فنر نشان داده نشده ولی این فنر به صورت داخلی وجود دارد.

وقتی كه رله‌ها را خریداری می‌كنید باید نسبت به چند متغیر دقت داشته باشید:

1. ولتاژ و جریانی كه برای حركت دادن تیغه لازم است.

2. ولتاژ و جریان بیشینه‌ای كه می‌تواند در تیغه و اتصالات آن به وجود آید.

3. تعداد تیغه‌ها (به طور كلی 1 یا 2)

4. تعداد اتصالات تیغه‌ها (به طور كلی 1‌یا 2)

5. کنتاکت ها که می توانند به طور طبیعی باز یا به طور طبیعی بسته باشند. منظور از حالت طبیعی زمانیست که به سیم پیچ رله ولتاژی متصل نباشد. در یک رله ممکن است چندین کنتاکت وجود داشته باشد. کنتاکت هایی که درحالت طبیعی باز هستند را normally open یا NO و کنتاکت هایی که در حالت طبیعی بسته هستند را normally close یا NC میگویند.

برای انرژی دار کردن سیم پیچ احتیاج به جریان و ولتاژ داریم. رله ها از لحاظ ولتاژ و جریان سیم پیچشان با هم متفاوتند. ولتاژ می تواند بین چند ولت تا ۲۲۰ ولت و جریان می تواند بین چند تا ۲۰ میلی آمپیر تغییر کند. هر رله دارای یک ولتاژ مینیمم است که در ولتاژ کمتر از آن سیم پیچ انرژی دار نمی شود. این ولتاژ مینیمم ولتاژ متوقف شدن (pull in) نامیده می شود. ممکن است در برگه مشخصات رله ها به جای جریان مقدار مقاومت سیم پیچ بیان شده باشد که در این صورت از طریق رابطه V/R مقدار جریان به دست می آید.

نکته دیگری که باید به آن توجه کنیم حداکثر ولتاژ و جریانی است که توسط کنتاکت ها قطع و وصل می شود. بر روی بسته بندی رله ها و یا در برگه اطلاعات آنها محدوده مجاز این ولتاژ و جریان مشخص است که باید به تفاوت مابین ولتاژ و جریانیکه توسط کنتاکت ها قطع و وصل می شود و ولتاژ و جریانی که برای انرژی دار کردن سیم پیچ رله استفاده می شود دقت کنیم.

رله ها در اشکال مختلف و توان های مختلفی وجود دارند. منظور از توان ولتاژ و جریان کنتاکت هاست. همچنین از نظر تعداد کنتاکت ها و مسیر های ارتباطی انواع مختلفی از رله وجود دارد.

رله حالت جامد (SSR) یا (Solid State Relay)

در این نوع رله ها هیچ گونه سیم پیچ، فنر، یا کنتاکت مکانیکی وجود ندارد. تمام رله از مواد نیمه هادی ساخته شده است. چون هیچ گونه قطعه مکانیکی در رله وجود ندارد زمان سوئیچ کردن آن سریع تر از رله های الکترو مکانیکی می باشد. مزیت دیگر این رله ها طول عمر بیشتر آنها نسبت به رله های الکترومکانیکی است. 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.

دیاگرام داخلی رله حالت جامد

منبع: میکرولرن