Rơ le là gì? Các loại relay hiện nay.

1. Rơ le là gì?

Rơ le là linh kiện điện tử thụ động có tác động mang lại sự ổn định cao của dòng điện. Thực tế, đây là một công tắc chuyển đổi có 2 trạng thái ON, OFF và hoạt động bằng điện. Trạng thái của rơ le sẽ tùy thuộc vào việc có hay không xảy ra dòng điện chạy qua.

Như vậy, có thể thấy, Rơ le được sử dụng để kiểm soát mạch điện bằng tín hiệu công suất thấp. Hoặc sử dụng trong trường hợp một vài mạch điện rất cần được kiểm soát bởi tín hiệu.

Rơ le là thiết bị độc lập và rất thông dụng. Chúng có rất nhiều tính năng hữu ích phục vụ cho nhu cầu của con người, đặc thù là ứng dụng nhiều trong các nhà máy. Cụ thể, Rơ le được sử dụng để tích hợp các bảng mạch điều khiển điện tử trong dân dụng và công nghiệp. Điều này giúp các thiết bị điện hoạt động ổn định, tăng độ bền.

2. Các loại Rơ le

Trên thực tế, có rất nhiều phương pháp để phân loại Rơ le. Sau đây là một vài cách phổ biến:

– Nguyên lý làm việc theo nhóm: gồm có các loại

• Rơ le điện cơ, Rơ le cảm ứng, Rơ le điện từ, Rơ le điện từ phân cực,…
• Rơ le từ
• Rơ le nhiệt
• Rơ le điện từ bán dẫn hay vi mạch
• Rơ le số

– Theo nguyên lý tác động: gồm các loại

• Rơ le có tiếp điểm: Rơ le tác động lên mạch trải qua việc đóng mở các tiếp điểm.
• Rơ le không tiếp điểm và Rơ le tĩnh: chúng tác động bằng cách thay đổi đột ngột các tham số của thiết bị trong mạch điều khiển (điện trở, điện cảm, điện dung,…).

– Theo cách mắc: gồm các loại

• Rơ le sơ cấp: được mắc trực tiếp với mạch điện cần thực hiện tính năng bảo vệ.
• Rơ le thứ cấp: được mắc vào mạch điện trải qua biến áp đo lường hoặc biến dòng điện.

– Theo đặc tính tham số: gồm những loại là Rơ le dòng điện, Rơ le tổng trở, Rơ le công suất,…

– Theo giá trị hay chiều của rất nhiều đại lượng: Rơ le cực đại, Rơ le cực tiểu, Rơ le kết hợp giữa cực đại – cực tiểu, Rơ le định hướng, Rơ le so lệch,…

3. Nguyên lý hoạt động của Rơ le điện từ.

Trước khi dòng điện chạy vào Rơ le thì chúng sẽ đi qua cuộn dây nội khu để tạo ra từ trường hút. Từ trường này tác động lên đòn bẩy (cũng ở nội khu Rơ le) để làm đóng hoặc mở các tiếp điểm điện. Từ đó, làm thay đổi trạng thái của Rơ le. Tùy vào thiết kế mà có một hoặc nhiều tiếp điểm điện bị thay đổi.

Trong Rơ le có 2 mạch hoạt động độc lập. Một mạch để điều khiển cuộn dây và có tính năng cho dòng chạy qua hay không. tức là mạch này có tính năng điều khiển trạng thái ON, OFF của Rơ le. Mạch còn lại sẽ điều khiển dòng điện cần kiểm soát có được phép chạy qua Rơ le hay không. Chúng hoạt động dựa trên trạng thái ON và OFF của Rơ le.

Dòng chạy qua cuộn dây thường khoảng 30mA hoặc có khi lên đến 100mA và điện áp 12V. Vì dòng này quá nhỏ nên các con chip không thể nào đáp ứng cho Rơ le. Do đó, cần sử dụng BJT để khuếch đại dòng ở ngõ ra IC thành dòng lớn hơn.

Lưu ý: Nếu dùng IC 555 thì không cần BJT để khuếch đại. Bởi IC 555 có dòng điển ở ngõ ra lên tới 200mA.

4. Ý nghĩa các ký hiệu Rơ le

Trên Rơ le, bạn sẽ thấy có 3 kí hiệu: NO, NC và COM. Trong đó:

– COM (viết tắt của từ common): tức là chân chung và được kết nối với một trong các 2 chân còn lại. Việc nối kết với chân nào còn tùy thuộc trạng thái hoạt động của Rơ le.

– NC (viết tắt của Normally Closed): điều này có nghĩa, khi Rơ le đang ở trạng thái OFF thì chân COM nối kết với chân này.

– NO (viết tắt của Normally Open): ngược lại với NC. Khi Rơ le có dòng điện chạy qua, tức là ở trạng thái ON thì chân COM được nối với chân này.

Tóm lại, kết nối COM và NC khi Rơ le ở trạng thái OFF. Và khi chuyển sang trạng thái ON thì nối COM với NO.

5. Cấu tạo của Rơ le điện từ 

Rơle điện từ gồm các bộ phận: mạch từ, cuộn dây, tiếp điểm và cuối cùng là vỏ.

Trong đó, mạch từ được làm từ kim loại sắt, có 2 phần là phần tĩnh hình chữ, còn phần động là miếng thép chữ U. Và phần động này được liên kết cơ khí với tiếp điểm động.

6. Cách chọn Rơ le là gì?

Để chọn Rơ le phù hợp, bạn lưu ý các yếu tố sau:

– Kích thước và kiểu chân nhằm chọn loại thích hợp với mạch điện.

– Thông số điện áp điều khiển cuộn dây của Rơ le thích hợp với mạch điện, thí dụ như loại 5V, 12V, 24V.

– Điện trở của cuộn dây. Do chúng sẽ bị đến dòng đáp ứng cho cuộn dây hoạt động. Cách tính theo công thức: I = U/R.

Ví dụ: Điện áp Rơ le 12V, điện trở cuộn dây 400 Ohm thì dòng đáp ứng cần thiết là 30mA. Với dòng này thì bạn dùng IC 555 là phù hợp. Còn nếu dùng các IC khác thì cần thêm một BJT để khuếch đại dòng.

– Số tiếp điểm đóng mở của Rơ le phù hợp.

Tìm hiểu xem: Aptomat là gì?

Lưu ý: để tăng tuổi thọ cho Rơ le và sự an toàn khi sử dụng, bạn nên gắn thêm Diod bảo vệ. Do Relay hoạt động theo nguyên tắc dòng điện chảy qua cuộn cảm rồi tạo lực hút để điều khiển trạng thái đóng, mở các tiếp điểm. Vì thế, khi cuộn cảm bị OFF đột ngột thì sẽ làm BJT, IC nhanh hỏng.