Mở trình đơn chính

Rơ le hay rơ le điện (tiếng Pháp: relais électromagnétique) là một công tắc đổi mạch bằng dòng điện.[1][2][3][4]

Các rơ le điện cơ sử dụng nam châm điện để vận hành cơ khí công tắc. Các "rơ le trạng thái rắn", hay rơ le bán dẫn, là mạch chứa linh kiện bán dẫn thực hiện đổi mạch không có phần cơ khí.

Rơle điện

Khái quátSửa đổi

Rơ le được sử dụng khi cần kiểm soát một mạch điện bằng một tín hiệu công suất thấp (với đầy đủ cách điện giữa kiểm soát và mạch điều khiển), hoặc trong trường hợp một số mạch phải được kiểm soát bởi một tín hiệu. Các rơle đầu tiên được sử dụng trong các mạch điện báo đường dài với vai trò bộ khuếch đại: chúng lặp đi lặp lại các tín hiệu đến từ một mạch và truyền lại nó trên mạch khác. Rơ le được dùng rộng rãi trong trao đổi điện thoại và các máy điện toán thời kỳ đầu với vai trò điều hành mạch lôgic. Một loại rơle có thể xử lý công suất cao cần thiết để trực tiếp kiểm soát một động cơ điện hoặc mức tải khác được gọi là một contactor.

Rơ le trạng thái rắn kiểm soát mạch điện không có bộ phận chuyển động.

Cấu tạo chínhSửa đổi

Rơ le điện cơSửa đổi

Rơ le gồm nam châm điện (1), cần dẫn động (2) và các ngõ vào ra (3). Khi có dòng điện chạy ở cuộn dây nam châm điện (1), cơ năng làm đổi mạch lối ra từ ngõ "thường đóng" (normally closed, ngõ vẽ bên trên trong sơ đồ) sang ngõ "thường mở" (normally open).

Các thanh đổi mạch có thể có lắp lẫy lò xo để quá trình đóng cắt diễn ra dứt khoát.

Rơ le căn bản và sơ đồ nguyên lý
 
Bố trí chân của vi mạch 4066

Rơ le trạng thái rắnSửa đổi

Rơ le trạng thái rắn (Solid state relay) là tên gọi không chuẩn [note 1] để chỉ các mạch công tắc lập bằng linh kiện bán dẫn, và tên ưa dùng hiện là chuyển mạch (Switch). Trong mạch này tín hiệu điều khiển A tác động làm chuyển đổi cặp ngõ vào ra X Y từ "thường mở" (normally open) sang trạng thái "đóng" (closed) để dẫn thông mạch điện. Vì lý do công nghệ chế tạo và sự cần thiết, người ta không chế ra rơ le trạng thái rắn loại "thường đóng" (normally closed).

Các chuyển mạch tín hiệu nhỏ được chế thành vi mạch, như mạch CD4066 là "CMOS Quad Bilateral Switch". Các chuyển mạch tín hiệu có thể không cần phân biệt ngõ nào là vào hay ra, như ngõ X hay Y của vi mạch CD4066.

Các mạch công suất lớn thì phần tử đóng cắt dòng điện là transistor BJP, MOSFET hay Triac các loại. Khi đó phải phân biệt lối vào và ra của dòng năng lượng.

Phân loạiSửa đổi

Chủng loại rơ le thật đa dạng và luôn được phát triển phục vụ sự đổi mới thiết bị. Việc phân loại cũng dựa theo các đặc trưng vận hành khác nhau.

Chú ý rằng trạng thái "được cấp điện của nam châm điện" là trạng thái nam châm được cấp dòng đủ lớn để nó thực hiện trọn vẹn sự đổi mạch.

Theo số cụm ngõ vào raSửa đổi

Bộ ba "ngõ vào - ngõ ra thường đóng - ngõ ra thường mở" là bộ ngõ cơ bản của rơ le. Một rơ le cụ thể sản xuất ra sẽ có:

  • Số cụm đổi mạch, ứng với số ngõ vào.
  • Khi bỏ bớt các ngõ ra thường đóng hay ngõ ra thường mở, rơ le mang tên của ngõ ra còn lại.

Lật và chốtSửa đổi

  • Rơ le lật đổi mạch khi có dòng điện cấp vào nam châm điện, và trở về trạng thái bình thường khi không cấp điện cho nam châm điện.
  • Rơ le chốt đổi mạch khi có xung dòng điện cấp vào nam châm điện, và giữ trạng thái này khi ngừng cấp điện.

Rơ le chốt đổi mạch với điện áp cấp vào nam châm điện thấp (12 hoặc 24 V) được dùng nhiều ở châu Âu để bật tắt gián tiếp đèn và thiết bị điện ở cư xá. Chúng đảm ảo an toàn về điện, và các nút ấn cấp điện cho nam châm điện có thể bố trí nối song song với số lượng tùy ý, đặt tại vị trí thích hợp cho bật tắt. Khi một nút ấn cấp điện thì rơ le đảo bật⇔tắt cho dãy đèn, ví dụ dãy đèn chiếu sáng cầu thang, cho phép bật tắt đèn từ bất cứ tầng nào.

Các tính năng nâng caoSửa đổi

Các rơ le được chế tạo đặc biệt để hoạt động ở các mạch đặc biệt.

  • Rơ le đổi mạch tần cao: Rơ le đổi mạch antenna trong máy thu phát tin dùng chung antenna.
  • Rơ le chống hồ quang, dùng trong mạch có điện áp hoặc dòng lớn.

Ghi chúSửa đổi

  1. ^ Khi linh kiện bán dẫn mới được ứng dụng vào chế tạo thiết bị điện tử thì "Solid state" là nhãn để chỉ thiết bị này, phân biệt với thiết bị dùng đèn điện tử. Khi đèn trở thành lỗi thời thì nhãn "Solid state" mất dần.

Tham khảoSửa đổi

  1. ^ Icons of Invention: The Makers of the Modern World from Gutenberg to Gates. ABC-CLIO. 2009. tr. 153. ISBN 9780313347436. 
  2. ^ “The electromechanical relay of Joseph Henry”. Georgi Dalakov. 
  3. ^ Scientific American Inventions and Discoveries: All the Milestones in Ingenuity--From the Discovery of Fire to the Invention of the Microwave Oven. John Wiley & Sons. 28 tháng 1 năm 2005. tr. 311. ISBN 9780471660248. 
  4. ^ Thomas Coulson (1950). Joseph Henry: His Life and Work. Princeton: Princeton University Press. 

Xem thêmSửa đổi

Liên kết ngoàiSửa đổi