Elektriskos relejus var iedalīt divās kategorijās, proti, elektromehāniskajos relejos un cietvielu relejos.
Elektromehāniskie releji
Elektromehāniskie releji ir ierīces, kurām ir elektromagnētisks raksturs un kuras pārveido magnētisko plūsmu, ko rada zemas ieejas līdzstrāvas vai maiņstrāvas signāls ap relejiem, mehāniskajā spēkā, ko izmanto, lai darbinātu releju elektriskos kontaktus. Visbiežāk izmantotajiem elektromehāniskajiem relejiem ir ķēde; brūce ap absorbējošo dzelzs serdi; kas ir pazīstama kā primārā ķēde.
Dzelzs serdei ir gan fiksēta daļa, ko sauc par jūgu, gan armatūra, kas ir kustīga atsperes daļa, kas aizver gaisa spraugu starp pārvietojamo armatūru un fiksēto elektrisko spoli, tādējādi pabeidzot magnētiskā lauka ķēdi. Armatūra aizver tai pievienotos kontaktus un var brīvi pārvietoties starp radīto magnētisko lauku, pateicoties tā pagrieziena vai eņģes stāvoklim. Atspere vai atsperes ir savienotas starp armatūru un jūgu, lai radītu atgriešanās gājienu, lai atjaunotu savienojumus to sākotnējā stāvoklī, kad releja spole ir atslēgta no sprieguma vai ir izslēgtā stāvoklī.
Elektromehāniskā releja uzbūve
Iepriekš dotajā attēlā parādīts vienkāršs relejs, kuram ir divi elektriski vadošu kontaktu komplekti. Releji var būt “Parasti atvērti” vai “Parasti slēgti”. Kontaktu pāris tiek raksturots kā parasti atvērti vai izveidoti kontakti, un viens pāris tiek raksturots kā parasti slēgti vai pārtraukumi. Parasti atvērtajos kontaktos kontakti ir atvērti, kad nav ieejas strāvas, tie ir aizvērti tikai tad, kad ir lauka strāva, savukārt Normally Closed kontaktos kontakti ir aizvērti, kad nav ieejas strāvas, tie ir atvērti tikai tad, kad ir strāvas padeve. lauka strāva. Šie termini pēc noklusējuma tiek izmantoti atslēgtajām shēmām, kas ir izslēgtā stāvoklī.
Releju kontakti ir elektriski vadoši metāla gabali, kas, saskaroties viens ar otru, pabeidz ķēdi un vada strāvas plūsmu caur ķēdi tāpat kā slēdži. Atvērtā stāvoklī tiem ir ļoti liela pretestība mega omos un tie darbojas kā atvērta ķēde, savukārt slēgtā stāvoklī tie darbojas kā aizvērts slēdzis, un ideālā gadījumā tiem vajadzētu būt ar nulles pretestību, taču vienmēr ir noteikta kontakta pretestība. ko sauc par “ON pretestību”.
Jaunajiem kontaktiem un relejiem ir ļoti zema IESLĒGŠANAS pretestība, jo to uzgaļi ir glīti un jauni, taču laika gaitā šī pretestība palielināsies. Kontaktos tiek novērots izliekuma efekts, ko sauc par bojājumu kontaktu galos, ja tie nav pienācīgi aizsargāti no lielām kapacitatīvām un induktīvām slodzēm. Tā kā strāva plūdīs caur kontaktiem, kad tie ir pievienoti, un izliekuma efekts, ja tas netiek kontrolēts, turpinās palielināties, padarot pretestību lielu, kas galu galā izraisa saplēstus un nevadošus kontaktus pat tad, ja tie ir slēgtā stāvoklī.
Lai samazinātu izliekuma efektus un augsto “IESLĒGŠANAS pretestību” vadās un uzlabotu to kalpošanas laiku, mūsdienu vadāmie uzgaļi ir izgatavoti no dažādiem sudraba sakausējumiem vai pārklāti ar tiem. Daži no tiem ir Ag (smalkais sudrabs), AgCu (sudraba varš), AgCdO (sudraba kadmija oksīds), AgW (sudraba volframs), AgNi (sudraba niķelis), platīns, zelts un sudraba sakausējumi un AgPd (sudraba pallādijs).
Releju kontaktu ilgu kalpošanas laiku var panākt, izmantojot filtrēšanas paņēmienu, ko veic, pievienojot rezistoru kondensatora tīklu, kas pazīstams kā Snubber Circuit, paralēli releja kontaktu uzgaļiem. Šī RC ķēde radīs īssavienojumu augstajam spriegumam, kas galu galā nomāc jebkādu izliekuma efektu.
Elektromehānisko releju klasifikācija pēc kontaktu veidiem
Tā kā NO un NC apraksta, kā kontakti ir savienoti, tos var arī klasificēt, pamatojoties uz to darbībām. Tos var izgatavot, savienojot vienu vai vairākus slēdžu kontaktus, ko dēvē arī par poliem, kurus var tālāk savienot, iedarbinot releja spoles, radot četrus dažādus kontaktu veidus, kas norādīti kā:
| Tips | Apraksts | Pieteikums |
| Viena pola viena metiens (SPST) | Tam ir viens pols un viena izeja. Tas būs vai nu slēgts, vai pilnībā atvienots, starp tiem nav. | Tie ir lieliski piemēroti ieslēgšanai un izslēgšanai. |
| Viena pola dubultā mešana (SPDT) | Tam ir viena ieeja un divas atšķirīgas izejas. Tas var kontrolēt divas atšķirīgas ķēdes, izmantojot vienu ieeju. | Tos izmanto vadības ķēdēs un PLC sistēmas izejas slēdžos. |
| Dubultā staba viena metiens (DPST) | Tam ir divas ieejas un divas izejas. Katrs no tā spailēm var būt izslēgtā stāvoklī (atvērts) vai ieslēgtā stāvoklī (aizvērts). | Tos izmanto kā termostatus, lai kontrolētu elektriskās apkures slodzes. |
| Dubultā staba dubultmetiens (DPDT) | Tam ir divas ieejas un četras izejas. Katra no ieejām atbilst divām izejām.tas var vadīt divas dažādas ķēdes vienlaikus. | Tos izmanto barošanas avota izvēlē un apgaismojuma kontrolē utt. |
Cietvielu releji
Cietvielu relejiem nav kustīgu daļu, bet tie izmanto cietvielu pusvadītāju optiskās un elektriskās īpašības, lai izveidotu izolāciju un veiktu pārslēgšanas funkcijas. Tā kā atšķirībā no elektromehāniskajiem relejiem tiem nav kustīgu daļu, komponentiem nav nodiluma. Tie arī nodrošina pilnīgu izolāciju starp izejas un ieejas kontaktiem, kuriem ir ļoti augsta pretestība atvērtā stāvoklī un ļoti zema vadītspējas stāvoklī. Pēc funkcionalitātes tie ir līdzīgi elektromehāniskajiem relejiem, jo tie veic arī pārslēgšanas darbības. Tie ir saderīgi ar lielāko daļu IC loģikas saimju, neizmantojot papildu pastiprinātājus, draiverus vai bufera shēmas, jo tām ir zemas ieejas vadības jaudas prasības. Tomēr, lai izvairītos no pārkaršanas, tie ir atbilstoši jāuzstāda uz siltuma izlietnēm.
Cietvielu relejs
Maiņstrāvas sinusoidālās viļņu formas nulles šķērsošanas punktā maiņstrāvas tipa cietvielu relejs ieslēdzas “ON” un novērš lielas ienākošās strāvas. Pārslēdzot augstas kapacitatīvās un induktīvās slodzes, RC Snubber ķēde tiek izmantota, lai novērstu trokšņa un sprieguma pārejošus tapas. Tā kā izejas komutācijas ierīce ir cietvielu pusvadītāju relejs, sprieguma kritums izejā ir ļoti augsts, kas izraisa siltuma pieprasījumu, lai izvairītos no ķēdes pārkaršanas un bojājumiem.
Ievades/izvades interfeisa moduļi
Ievades/izvades interfeisa moduļi ir īpašs cietvielu pusvadītāju releju dizains, lai savienotu mikrokontrollerus, datorus un PIC ar reālās pasaules slēdžiem un slodzēm. Ir četri I/O moduļu pamatveidi, CMOS loģiskā līmeņa izvade vai maiņstrāvas/līdzstrāvas ieejas spriegums uz TTL, CMOS loģiskā ieeja maiņstrāvas vai līdzstrāvas izejas spriegumam un TTL. Šajos moduļos ir visas obligātās shēmas, lai nodrošinātu izolāciju un pilnīgu interfeisu vienā mazā ierīcē. Tie ir pieejami kā atsevišķi cietvielu moduļi vai ir integrēti 4, 8 vai 16 kanālu ierīcēs.
Elektromehānisko un cietvielu pusvadītāju releju salīdzināšanas tabula
Elektromehāniskajos relejos pārslēgšanai tiek izmantoti mehāniski kontakti, un tiem ir kustīgas daļas, savukārt cietvielu pusvadītāju relejos pārslēgšanai tiek izmantotas pusvadītāju ierīces, un tiem nav kustīgu daļu.
| Elektromehāniskie releji | Cietvielu pusvadītāju releji |
| Tie izmanto magnētiskos laukus, spoles, atsperes un mehāniskos kontaktus, lai veiktu pārslēgšanu. | Tie neizmanto kustīgas daļas, tā vietā izmanto cietvielu pusvadītāju optiskās un elektriskās īpašības. |
| Kustīgo daļu dēļ tās tiek bojātas. | Tie nav pakļauti sastāvdaļu nolietojumam. |
| Viņiem ir ierobežots kontaktu dzīves cikls un tie aizņem lielu telpu. Turklāt tiem ir lēns pārslēgšanās ātrums. | Nav šādu ierobežojumu lielākai telpai un lēnam ātrumam. |
| Spriegumu ar mazu ieeju var izmantot, lai kontrolētu lielu izejas spriegumu. | Spriegumu ar mazu ieeju var izmantot, lai kontrolētu lielu izejas spriegumu. |
| Tie ir rentabli. | Tie ir dārgi. |
| Tie var pārslēgt nelielas sprieguma slodzes un augstas frekvences signālus, piemēram, audio un video signālus. | Tie nevar pārslēgt augstas frekvences un maza sprieguma slodzes signālus, piemēram, video un audio signālus. |
| Tie ir visizplatītākie pielietojumi automašīnās un sadzīves elektroniskajās ierīcēs utt. | Tie ir visizplatītākie pielietojumi maiņstrāvas slodžu pārslēgšanai, piemēram, gaismas aptumšošana, motora ātruma kontrole utt. |
Secinājums
Elektriskais relejs ir slēdzis, kas ieslēdz un izslēdz elektrisko ķēdi, izmantojot ārēju elektrisko signālu. Tie var kontrolēt lielu elektrisko strāvu, izmantojot mazjaudas signālu, ko arī klasificē kā devējus, jo tie spēj mainīt vienu fizisko daudzumu citā. Elektromehāniskajos relejos pārslēgšanai tiek izmantoti magnētiskie lauki, spoles, atsperes un mehāniskie kontakti. Kustīgo daļu dēļ tās tiek bojātas.
Tiem ir ierobežots kontaktu dzīves cikls un tie aizņem daudz vietas, kā arī tiem ir lēns pārslēgšanās ātrums, savukārt cietvielu pusvadītāju relejos neizmanto kustīgas daļas, tā vietā izmantojot cietvielu pusvadītāju elektriskās un optiskās īpašības. Tie nav pakļauti sastāvdaļu nolietojumam, taču tie ir dārgi.