Hướng dẫn cách sử dụng Rơle

Bài viết được dịch từ trang web Buildcircuit

Rơle (relay) là một chuyển mạch hoạt động bằng điện. Dòng điện chạy qua cuộn dây của rơle tạo ra một từ trường hút lõi sắt non làm thay đổi công tắc chuyển mạch. Dòng điện qua cuộn dây có thể được bật hoặc tắt vì thế rơle có hai vị trí chuyển mạch qua lại.

Các chân đấu nối và chân chuyển mạch của rơle thường được ký hiệu là COM (POLE), NC và NO:

COM/POLE = là chân chung, là nơi kết nối đường cấp nguồn chờ. 

NC và NO là 2 chân chuyển đổi.

Trong đó: NC là điểm thường đóng, chân COM/POLE được kết nối với NC khi cuộn dây rơle không nhiễm từ (khi 2 đầu cuộn dây không được cấp điện).

NO = là điểm thường mở, COM/POLE được kết nối với NO khi cuộn dây rơle được từ hóa (được cấp điện).

Hình ảnh minh họa  một rơle điện:

Cấu tạo và các chân của rơle:

Hai chân A, B là 2 đầu của cuộn dây (nơi cấp nguồn nuôi cuộn hút).

Bình thường, khi cuộn hút chưa được cấp điện, chân COM/POLE luôn kết nối với chân NC (thường đóng). Khi cuộn dây A, B được cấp điện, chân COM/POLE được kết nối với chân NO (thường mở) của rơle.

Dưới đây là một ví dụ:

Trước tiên ta xem một mạch cảm biến tối (dark sensor circuit) sử dụng 02 transistor.

Chúng ta quan tâm tại đầu ra của mạch này: khi chặn ánh sáng chiếu vào LDR, transistor Q1 đóng, transistor Q2 thông, dẫn tới có điện áp cấp 2 đầu Led D1: Led-D1 sáng.

Bây giờ, thêm vào nhánh có Led-D1 và R2- 330R các linh kiện là rơle và diode D2.

Ta có mạch điện như thể hiện trong hình bên dưới:

Lưu ý: Đối với R3, cần sử dụng điện trở có giá trị từ 330R đến 4.7K, điện trở này là độ nhạy của cảm biến ánh sáng.

Mạch này cũng hoạt động như một cảm biến tối. Khi bạn chặn ánh sáng chiếu vào LDR, transistor Q2 thông, rơle được kích hoạt và cực Pole của rơle được kết nối với chân NO dẫn tới cấp nguồn cho LED- D1 sáng.

Cảm biến ánh sáng (Light Sensor Circuit) sử dụng rơle và transistor

Trong trường hợp này, điểm đấu nối của rơle đã được thay đổi (ngược lại với cảm biến tối). Ở đây, chân NO (thường mở) để trống. Trong trường hợp bình thường, Led-D1 (kết nối vào chân NC) vẫn sáng do có nguồn nuôi trực tiếp 6 VDC. Khi ánh sáng chiếu vào LDR bị gián đoạn, điện trở LDR bằng vô cùng. Do đó Transistor Q1 đóng, Q2 thông nên cuộn hút của rơle được cấp nguồn: chân POLE của rơle được kết nối với chân NO. Khi đó, tại NC thiết bị đầu cuối LED-D1 không có nguồn cấp và làm LED-D1 tắt.

Mạch cảm biến tối có đầu cuối (đèn chiếu sáng) sử dụng nguồn 220V    

Cấp nguồn chờ 220 V AC cho bóng đèn: một đầu bóng đèn nối cực âm (N), đầu còn lại của bóng đèn nối chân NO của rơle. Chân Pole của rơle nối dương nguồn (L) 220 V. Khi ánh sáng chiếu vào LDR bị gián đoạn (trời tối), dẫn tới cuộn hút của rơle được cấp nguồn làm 2 chân Pole và NO của rơle được nối với nhau: cấp nguồn 220 V cho đèn sáng.

Sơ đồ mạch:

Hình đấu mắc nguồn 220 V: Hai đầu dây màu đỏ: chân Com/Pole nối dương nguồn 220 V (L). Chân NO nối vào chân 1 của bóng đèn, chân 2 của bóng đèn nối âm nguồn 220 V (N).

Diode bảo vệ trong mạch điện có rơle

Trong mạch điện có sử dụng rơle, các bóng bán dẫn và IC cần được bảo vệ tránh điện áp cao phóng ngược trở lại mạch khi cuộn dây của rơle bị ngắt điện đột ngột (công tắc của rơle chuyển sang chế độ ngắt: swich off). Trong hình vẽ trên cho thấy cách “đấu ngược“ diode D2 (loại 1N4001, 1N4007 hoặc 1N4148) từ cuộn dây của rơle để bảo vệ mạch. Điều này được giải thích là khi có dòng điện chạy qua cuộn dây của rơle 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 rơle sẽ phá hỏng các bóng bán dẫn và IC. 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.

Các ký hiệu đặc tính kỹ thuật trên rơle:

6 VDC: Nguồn 1 chiều nuôi cuộn hút rơle.

50/60 Hz: Rơle chỉ làm việc với thiết bị đầu cuối (ví dụ như đèn chiếu sáng 220 V) có tần số dưới 50/60 Hz.

7A 240 VAC: Các chỉ số cho phép dòng điện và điện áp xoay chiều lớn nhất qua các chân NC, NO và Pole/Com của rơle để cung cấp cho thiết bị đầu cuối.