Rơle cơ bản
1)
Định nghĩ rơ le (relay):
Rơ le (relay) là một công tắc chuyển
đổi hoạt động bằng điện. Nói là một công tắc vì rơ le có 2 trạng thái ON và
OFF. Rơ le ở trạng thái ON hay OFF phụ thuộc vào có dòng điện chạy qua rơ le
hay không.
Hình bên là kí hiệu của rơ le trong
kỹ thuật. Còn về ý nghĩa kí hiệu thì phần tiếp theo sẽ giải thích.
2)
Nguyên tắc hoạt động:
Hình ảnh
rơ le
Khi có dòng điện chạy qua rơ le,
dòng điện này sẽ chạy qua cuộn dây bên trong và tạo ra một từ trường hút. Từ
trường hút này tác động lên một đòn bẩy bên trong làm đóng hoặc mở các tiếp
điểm điện và như thế sẽ làm thay đổi trạng thái của rơ le. Số tiếp điểm điện bị
thay đổi có thể là 1 hoặc nhiều, tùy vào thiết kế.
Rơ le có 2 mạch độc lập nhau họạt
động. Một mạch là để điều khiển cuộn dây của rơ le: Cho dòng chạy qua cuộn dây
hay không, hay có nghĩa là điều khiển rơ le ở trạng thái ON hay OFF. Một mạch
điều khiển dòng điện ta cần kiểm soát có qua được rơ le hay không dựa vào trạng
thái ON hay OFF của rơ le.
Dòng chạy qua cuộn dây để điều khiển
rơ le ON hay OFF thường vào khoảng 30mA với điện áp 12V hoặc có thể lên tới
100mA. Và bạn thấy đó, hầu hết các con chip đều không thể cung cấp dòng này,
lúc này ta cần có một BJT để khuếch đại dòng nhỏ ở ngõ ra IC thành dòng lớn hơn
phục vụ cho rơ le.
Chú ý: Tuy vậy, IC 555 có dòng điện ngõ ra có thể lên tới
200mA, vì thế với IC 555 thì không cần một BJT để khuếch đại dòng.
Hình bên chỉ ra cách hoạt động của
rơ le với cuộn dây và các tiếp điểm điện. Khi có dòng điện chạy qua cuộn dây,
cuộn dây hút một đòn bẩy và làm mở các tiếp điểm điện, vì thế dòng điện cần
kiểm soát không thẩy đi qua rơ le. Và ngược lại. Bạn cũng thấy đó, dòng điện
chạy qua cuộn dây không hề có liên quan gì đến dòng điện cần kiểm soát.
Trên rơ le có 3 kí hiệu là: NO, NC
và COM.
+ 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):
Nghĩa là bình thường nó đóng. Nghĩa là khi rơ le ở trạng thái OFF, chân COM sẽ
nối với chân này.
+ NO (Normally Open):
Khi rơ le ở trạng thái ON (có dòng chạy qua cuộn dây) thì chân COM sẽ được nối
với chân này.
=> Kết nối COM và NC khi bạn muốn
có dòng điện cần điều khiển khi rơ le ở trạng thái OFF. Và khi rơ le ON thì
dòng này bị ngắt.
=> Ngược lại thì nối COM và NO.
3)
Cách chọn rơ le phù hợp:
Bạn cần phải quan tâm đến kích thước
và kiểu chân để chọn một rơ le phù hợp với mạch điện của mình.
Bạn cần phải quan tâm đến điện áp
điều khiển cuộn dây của rơ le. Có thể là 5V, 12V hoặc 24V. Mạch bạn thiết kế
cung cấp điện áp nào?
Bạn phải quan tâm đến điện trở của
cuộn dây. Vì điều này sẽ ảnh hưởng đến dòng cần cung cấp cho cuộn dây
hoạt động I = U / R.
Ví dụ: Bạn chọn một rơ le có điện áp
hoạt động là 12V, cuộn dây có điện trở là 400 Ohm thì dòng cần thiết cung cấp
là 30mA. Dòng này thì IC 555 có thể đáp ứng được, nhưng hầu hết các IC khác thì
không, nên cần một BJT để khuếch đại dòng.
Ngoài ra, bạn cần tìm rơ le có số
tiếp điểm đóng mở phù hợp.
4)
Diod bảo vệ rơ le:
Mạch rơ le
có diod bảo vệ
Như đã đề cập ở bài viết về cuộn
cảm. Rơ le hoạt động dựa trên dòng điện chảy qua cuộn cảm đề tạo lực hút điền
khiển đóng, mở các tiếp điểm. Và sự OFF đột ngột của cuộn cảm sẽ là nguyên nhân
làm hỏng BJT hoặc IC.
Chú ý: Vì sự an toàn thì luôn luôn gắng một diod kèm theo một rơ
le.
Tiếp theo tôi sẽ hướng dẫn các bạn các tạo một mạch đóng mở
dùng Rơle và transistor đơn giản J
Bài viết này sẽ không khó với các bạn đã hiểu rõ về
transistor và relay nhưng sẽ giúp bạn hiểu hơn về 2 linh liện khá phổ biến này
và cách kết hợp chúng với nhau để tạo nên một mạch rất thực tế và ứng dụng cao.
Nếu bạn nào đã quên transistor và relay thì hãy xem lại bài viết về transistor
Mạch
khóa điện tử transistor và relay
Nguyên lý hoạt động:
Nếu không có tín hiệu vào R1 (chân B của transistor) thì transistor tắt, sẽ không có dòng chạy qua rơ le, rơ le ở trạng thái tắt. Và các bạn thấy trong mạch thì dòng điện chính cần điều khiển sẽ không chạy qua được rơ le.
Nếu có tín hiệu vào R1, transistor dẫn. Lúc này sẽ có dòng chạy qua rơ le , rơ le hoạt động, làm đóng tiếp điểm thường mở của rơ le, dòng điện cần điều khiển sẽ chạy qua được rơ le. Diode D1 để bảo vệ transistor.
Vì sao phải sử dụng transistor. Xem lại bài viết về rơ le bạn sẽ hiểu dòng cần cung cấp cho rơ le thường lớn hơn nhiều tín hiệu vào chân B của transistor. Vì thế ta dùng transistor để khuếch đại dòng tín hiệu nhỏ cung cấp cho rơ le.
Mạch này có thể sử dụng để kéo dòng cho nhiều con led (led quảng cáo, LED 7 thanh, LED Matrix...) đảm bảo sáng rõ nét, đóng-cắt đường tín hiệu...
* Chú ý: là sơ đồ mạch trên thì transistor sẽ hoạt động ở chế độ bão hòa. Điều này là không bắt buộc vì bạn có thể sử dụng điện trở ở chân C hoặc E của transistor và không cần transistor phải hoạt động ở chế độ bảo hòa chỉ cần đảm bảo dòng ICE đủ để cho rơ le hoạt động là được.
Mọi thắc mắc vui lòng liên hệ qua:
Facebook: Rid HaUI
Gmail: dienturid@gmail.com
