Giới thiệu về Relay
Rơ le (Relay) là một công tắc chuyển đổi hoạt động bằng điện. Dòng điện chạy qua cuộn dây của rơ le tạo ra một từ trường hút cần gạt và làm thay đổi vị trí của chuyển mạch. Rơ le có hai trạng thái ON (đóng) và OFF (mở) tùy thuộc vào dòng điện chạy qua cuộn hút rơ le có hay không.
Các chân đấu nối của rơ le thường được ký hiệu là COM, NC và NO.
- COM (common): là chân chung, nó luôn được kết nối với 1 trong 2 chân còn lại. Còn việc nó kết nối chung với chân nào thì phụ thuộc vào trạng thái hoạt động của rơ le.
- NC (Normally Closed): Thường đóng. Khi rơ le ở trạng thái OFF, chân COM sẽ nối với chân này.
- NO (Normally Open): Thường mở. Khi rơ le ở trạng thái ON (có dòng chạy qua cuộn dây) thì chân COM sẽ được nối với chân này.
Mạch đóng ngắt Relay sử dụng Transistor
Như chúng ta đã biết qua trong tài liệu điện tử cơ bản là transistor có đặc tính khuếch đại và dẫn bão hòa.
Ở bài viết này ta sẽ xét Transistor hoạt động ở chế độ bão hòa tức làm việc hết công suất
Để hình dung rõ hơn mình đã chuẩn bị sẵn một mạch điện để ta phân tích hoạt động thực tế (Không lý thuyết dài dòng)
Ở hình vẽ trên ta sử dụng Trans NPN để đóng ngắt Rơ le đóng tiếp điểm thường mở
Nguyên lý hoạt động
- Khi “Tin hieu” đưa vào là mức 0 (Tức =0V) thì Q1 không dẫn do không có dòng IBE >> Role không làm việc.
- Khi “Tin hieu” đưa vào là mức 1 (Tức =5V) thì sẽ qua R1 hạn dòng, phân áp qua R3 làm cho Q1 dẫn thông lúc này ta có dòng Ice là dòng điện chạy qua cuộn dây >> Q1 >> Mát, Role đóng tiếp điểm thường mở (ĐK thiết bị nào đó).
- Diot D1 trong mạch có tác dụng chống lại dòng điện cảm ứng do cuộn đây sinh ra làm hỏng transistor.
Mục đích của R1 là tạo dòng vào cực B của trans tới ngưỡng bão hòa để trans hoạt động như 1 chiếc khóa có điều kiện.
Lưu ý:
Dòng vào của Tin hiệu là rất nhỏ không thể chạy thẳng Role được nên ta mới sử dụng transistor để kích dòng cho role.
Nhờ có linh kiện này mà ta có thể nghĩ ra được rất nhiều ý tưởng với nó ngoài kích dòng cho Relay như: Kích dòng cho LED (led quảng cáo, LED 7 thanh, LED Matrix…) đảm bảo sáng rõ nét, đóng – cắt đường tín hiệu, đảo chiều động cơ DC với mạch cầu H (sẽ nói sau)…
Trong thực tế các sản phẩm có cả biến thể của nó nhất là việc thay thế relay nhằm giảm chi phí mà vẫn điều khiển được đường tín hiệu chuyển mạch một cách tự động, không còn tiếng kêu lạch cạch của tiếp điểm Relay nữa.
Mạch đóng ngắt Relay sử dụng cách li quang Opto và Transistor
Ghi chú: GND của Transistor không nên chung GND với tải, với vi điều khiển là tốt nhất.
Mạch đóng ngắt Relay sử dụng Opto và Transistor
Lưu ý:
- Để cách li hoàn toàn khối điều khiển và khối transistor, khối mạch lực chúng ta cần thiết kế nguồn riêng và GND riêng
- Diode bảo vệ trong mạch điện có relay:
Trong mạch điện có sử dụng rơ le, các transistor và IC cần được bảo vệ tránh điện áp cao phóng ngược trở lại mạch khi cuộn dây của rơ le bị ngắt điện đột ngột. Trong hình vẽ trên cho thấy cách “đấu ngược” diode D (loại 1N4001, 1N4007 hoặc 1N4148) với 2 đầu cuộn dây của rơle để bảo vệ linh kiện transistor. Điều này được giải thích là khi có dòng điện chạy qua cuộn dây của rơ le tạo ra một từ trường, khi ngắt điện ở cuộn dây, từ trường bị mất đột ngột tạo ra một điện áp cao phóng qua cuộn dây rơ le sẽ phá hỏng các transistor. Diode bảo vệ sẽ dẫn dòng điện của điện áp cao cảm ứng này phóng qua cuộn dây và qua diode làm cho từ trường bị triệt tiêu một cách nhanh chóng. Điều này ngăn cản điện áp trở nên đủ cao để có thể phá hỏng các linh kiện mạch điện.
Ưu điểm:
- Có thể cách li hoàn toàn phần tín hiệu điều khiển với phần nguồn cấp cho Relay.
- Nhờ cách li tốt qua Opto nên hạn chế nhiễu khi hoạt động
- Phù hợp ứng dụng cho Bật/Tắt các loại tải cảm như động cơ, máy bơm…
Nhược điểm:
- Tốn nhiều linh kiện hơn => Chi phí sản xuất, chế tạo cao hơn
- Phức tạp với người mới tiếp cận
Tham khảo:
https://dientuviet.com/
https://machdienlythu.vn/
