Bir röle nasıl seçilir?
Röleler farklı şekil, boyut, stil ve teknolojilere göre birçok türe ayrılabilir. Uygulamanıza bağlı olarak, bazen yalnızca bir tür röle uygun olabilirken, diğer durumlarda birden fazla türde röle kullanılması gerekebilir. Farklı rölelerin avantajlarını ve dezavantajlarını anlayabiliyorsanız, elinizdeki işinize en uygun röleyi seçebilirsiniz. Not: Bu makaledeki sonuçların çoğu çeşitli röle uygulamaları için geçerli olsa da, burada otomatik test ekipmanında modülleri anahtarlamak için gereken röleleri tartışıyoruz, bu uygulamayı seçerken dikkate alınması gereken röleleri özellikle belirteceğiz. faktör. Röleleri, tipik anahtarlama modüllerinde bulunan benzer anma gerilimi, akımı ve gücü ile karşılaştıracağız. Otomatik test ekipmanında bulunan en yaygın röleler şunlardır:
· Elektromekanik kompozit röle
· Reed Röle
Katı hal rölesi
Alan Etkili Transistör Anahtarı
Daha sonra bu rölelerin çalışma prensiplerini açıklayacağız ve avantaj ve dezavantajlarını açıkça belirteceğiz.
Elektromekanik kompozit röle
Elektromekanik kompozit röleler, günümüzde otomatik test ekipmanlarında muhtemelen en yaygın kullanılan röle tipleridir. Bu röle bobinler, armatürler ve kontaklardan oluşur. Bobine enerji uygulandığında, indüklenen manyetik alan armatürü kontağı açmaya veya kapatmaya yönlendirecektir. Aşağıya bakınız.
Elektromekanik kompozit röle: Elektrik akımı, armatürün kontaklar arasında dönmesini sağlayan bir manyetik alan oluşturmak için bobinden akar.
Elektromekanik kompozit röleler her türlü sinyal için uygundur: düşük voltaj / akımdan yüksek voltaj / akıma, DC'den bir milyar Hz frekans aralığına. Bu nedenle, neredeyse her zaman sisteminizin sinyal özelliklerine uyan bir elektromekanik kompozit röle bulabilirsiniz. Röle içerisindeki tahrik devresi, röle kontaklarından elektriksel olarak izole edilmiştir ve kontakların kendileri diğer kontaklardan izole edilmiştir.Bu nedenle, elektromekanik kompozit röle izolasyonu vurgulayan uygulamalar için oldukça uygundur.
Elektromekanik kompozit röleler üzerindeki kontaklar genellikle diğer tiplere göre daha büyük ve daha dayanıklıdır. Daha büyük kontaklar, devreleriniz, kablolarınız ve diğer ekipmanlarınızdaki parazitik kapasitanstan gelebilecek ani akım dalgalanmalarına dayanabilir. Bununla birlikte, daha büyük kontaklar, anahtarlama modülünde çok sıkı bir şekilde düzenlenmesini önlemek için daha büyük bir paketin gerekli olduğu anlamına gelir.
Elektromekanik kompozit rölelerin mekanik özellikleri, anahtarlama yeteneklerini çok esnek kılar, ancak bu aynı zamanda önemli bir sınırlama yaratır: çalışma hızı. Diğer röleler ile karşılaştırıldığında, elektromekanik kompozit röleler nispeten yavaş cihazlardır tipik anahtarlama ve stabilizasyon süreleri 5 ila 15 milisaniyedir ve bu bazı uygulamalar için yeterli olmayabilir.
Elektromekanik kompozit rölelerin mekanik ömrü genellikle diğer tiplere göre daha kısadır. Teknolojinin gelişmesi kesinlikle mekanik ömrünü uzatır, ancak elektromekanik kompozit röle, aynı özellikteki tarak rölesi kadar çok sürüş noktasına sahip olamaz. Diğer röleler gibi, anahtarlama gücü ve diğer sistem konuları, tüm röle sisteminin ömrünü büyük ölçüde etkileyecektir. Aslında, bir elektromekanik kompozit rölenin mekanik ömrü, bir kamış röleninkinden daha kısa olabilir, ancak aynı yük altında (özellikle kapasitif bir yük), elektriksel özellikleri bir kamış rölesinden daha yavaş bozulur. Elektromekanik kompozit rölelerin daha büyük, daha sağlam kontakları genellikle aynı özellikteki dilli rölelerden daha uzun süre dayanabilir.
Elektromekanik kompozit röleler, mandallı tip ve mandallı olmayan tip olarak ikiye ayrılır. Mandallamasız röleler, sürekli sürüşlerini sürdürmek için bobin boyunca akan sürekli bir akıma sahip olmalıdır, bu nedenle, genellikle bir elektrik kesintisi meydana geldiğinde rölenin güvenli moda geri dönmesi gereken sistemlerde kullanılırlar. Mandal tipi röleler kalıcı mıknatıslar kullanır, bu nedenle akım kaybolduğunda armatür nihai konumunda sabit kalacaktır. Mandal tipi röleler, düşük voltajlı uygulamalarda popülerdir çünkü bobinlerinde ısınma problemleri olmayacaktır, bu nedenle ölçüm hatalarına neden olabilecek elektromotor kuvvetini büyük ölçüde azaltır.
Elektromekanik kompozit röleler, çeşitli anahtarlama modüllerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Dayanıklılıkları, özellikle anahtarlama hızı odak noktası olmadığında onları birçok farklı uygulama için uygun kılar. Ve çok yönlülüğü, bunları genel amaçlı, çoklayıcı ve matris dahil olmak üzere çeşitli anahtarlama mimarilerinde kullanabileceğiniz anlamına gelir.
Reed Röle
Manyetik röleler, elektromekanik kompozit röleler gibi, mekanik olarak çalıştırılan fiziksel kontaklara sahiptir, ancak, reed rölelerdeki kontakların boyutu çok daha küçüktür. Kamış rölesi, bir bobinle çevrili bir dilli anahtardan oluşur, kamış anahtarı, inert gazla dolu bir cam kapsül içinde mühürlenmiş iki örtüşen mıknatıs bıçağı (kamış olarak adlandırılır) içerir. İki manyetik yay, üst üste binen kontaklarında kontaklara sahiptir Akım bobinden geçtiğinde, iki manyetik yay birlikte çekilecek ve kontakları tam bir döngü oluşturacaktır. Bobindeki akım kesildiğinde, yay kuvveti sazları tekrar ayıracaktır. Aşağıya bakınız.
Reed röle: Elektrik akımı, iki sazın kontaklarını birlikte çeken bir manyetik alan oluşturmak için bobinden geçer.
Daha küçük kontaklar ve farklı sürüş yöntemleri nedeniyle, kamış rölesi, aynı seviyedeki elektromekanik kompozit rölenin anahtarlama frekansının yaklaşık on katında çalıştırılabilir. Reed rölelerin mekanik ömrü de elektromekanik kompozit rölelerden çok daha uzundur. Ancak dezavantajı, kontak küçük olduğu için devre kapandığında kontağın ark tarafından kolayca zarar görmesidir: ark kontağı geçtiğinde kontak yüzeyinin bir kısmını eritebilir.Erişen kısım tekrar sertleşirse kontak Noktalar ayrılmadan önce, iki kontak birbirine kaynaklanacaktır ve manyetik yayın yay kuvveti genellikle kaynak durumunu kırmak için yeterli değildir ve bu nedenle röle işlevini kaybedecektir. Elektromekanik kompozit röleler de ark hareketinden etkilenebilir, ancak yok edilmesi için daha yüksek enerjili bir ark hareketi olması gerekir.
Ayrıca reed rölenin kontakları kolaylıkla zarar görebileceğinden, sistem kapasitansının neden olduğu akım yükselmesi çok tehlikelidir. Akım yığılma fenomeni, röle ve kapasitör arasına seri olarak bir empedans (direnç veya manyetoresistans) bağlanarak kontrol edilebilir. Sistemdeki herhangi bir kapasitansın - test edilecek reaktif bir bileşen veya yalıtılmış bir kablonun kapasitansı olsun - akımın yükselmesine neden olabileceğine özel dikkat gösterilmelidir.
Reed rölesi ferromanyetik malzemelerden yapıldığından, termoelektromotor kuvveti, aynı özellikteki elektromekanik kompozit rölelerinkinden daha yüksektir. Bu nedenle, reed röleler düşük voltaj uygulamaları için uygun değildir, çünkü bu tür uygulamalarda termoelektromotor kuvvetinin yarattığı gürültü, gerçekten ölçmek istediğiniz sinyali maskeleyecektir.
Küçük boyut ve yüksek hızın avantajları nedeniyle, reed röleler birçok anahtarlama uygulamasında hala en iyi seçimdir. Reed röleleri, genel amaçlı modüller yerine çoğunlukla matris veya çoklayıcı modüller üzerinde kullanılır.
Katı Hal Rölesi (SSR)
Katı hal rölesi, cihazı çalıştırmak için ışığa duyarlı bir metal oksit yarı alan etkili transistör artı bir ışık yayan diyot kullanır. Aşağıya bakınız
Şekil 3. Katı hal rölesi: Işık yayan diyot tarafından yayılan ışık, ışığa duyarlı metal oksit yarı alan etkili transistörünü ikincisi içinden akım geçirmesi için çalıştırır.
Katı hal rölelerinin çalışma hızı, elektromekanik kompozit rölelerden daha hızlıdır, çünkü anahtarlama süresi, ışık yayan diyotları açmak ve kapatmak için gereken süreye bağlıdır - sırasıyla yaklaşık 1 milisaniye ve 0,5 milisaniye. Mekanik bir yapı olmadığı için ömrü elektromekanik kompozit röleler ve reed rölelere göre daha uzundur.
Katı hal röleleri, yüksek voltaj uygulamaları için çok uygundur, çünkü ışık yayan diyotların sürüş yöntemi, kontrol devresini ve metal oksit yarı alan etkili transistörü doğal olarak izole eder. Ancak, anahtarın değiştirilmesinden MOSFET sorumlu olduğundan, kontakları yalıtmanın bir yolu yoktur. Transistörün geçit terminalinde çalıştırma voltajı olmadığında, boşaltma ve kaynak arasındaki kanal, iki kontağı izole etmek için yüksek empedans durumunda olacaktır.
Bağlantı, elektromekanik kompozit rölelerdeki ve reed rölelerdeki fiziksel metal temastan ziyade bir transistör aracılığıyla olduğu için, katı hal rölelerinin temas direnci doğal olarak daha yüksektir. Teknolojinin ilerlemesiyle bu spesifikasyon gelişmekle birlikte, 100 ohm'dan fazla dirençli röleler günümüz üretim süreçlerinde hala yaygındır.
Katı hal röleleri, elektromekanik kompozit röleler kadar sağlam değildir. Daha çok kamış röleleri gibidirler ve özellikle sinyal seviyelerinin üzerinde çalıştırıldıklarında, akım dalgalanmalarından kolayca zarar görürler. Eriyecek metal kontaklar olmasa da transistör bozulursa röle işe yaramaz. Katı hal röleleri genellikle matrislerde ve çoklayıcılarda kullanılır.
Alan Etkili Transistör Anahtarı
Katı hal röleleri gibi, alan etkili transistör anahtarları da mekanik cihazlar değildir. Alan etkili transistör anahtarı, anahtar işlevini gerçekleştirmek için seri olarak bağlanmış bir dizi metal oksit yarı transistör kullanır. Katı hal rölelerinden farkı, bu anahtardaki kontrol devresinin ışık yayan diyottan ziyade doğrudan transistörün geçit aşamasını çalıştırmasıdır. Transistör geçit aşamasını doğrudan itmek, daha hızlı bir anahtarlama hızı sağlayabilir, çünkü o zaman artık ışık yayan diyotun açılma ve kapanma süresinden etkilenmez. Genel olarak, alan etkili transistör anahtarı, burada tartışılan anahtarlardan en hızlısıdır. Aynı zamanda ambalaj içerisinde mekanik yapı veya ışık yayan diyot bulunmadığından alan etkili transistör anahtarının hacmi çok küçük olabilmektedir. Bununla birlikte, ana dezavantajı, fiziksel bir yalıtım bariyerinin olmamasıdır, bu nedenle yalnızca düşük voltajlı sinyaller için kullanılabilir.
Bu anahtar aynı zamanda alan etkili transistörlerden oluştuğundan, katı hal röleleri ile benzer birçok avantaj ve dezavantaja sahiptir. Örneğin, çok uzun ömürlüdürler, ancak dirençleri de elektromekanik veya reed rölelerden çok daha yüksektir.
Alan etkili transistör anahtarları genellikle yüksek hızlı, düşük voltajlı sinyaller için çoklayıcı konfigürasyonlarında kullanılır.
sonuç olarak
Elektromekanik kompozit röleler genel çözümler sağlar, ancak paket boyutu, anahtarlama hızı ve mekanik ömür bakımından sınırlıdır. Reed röleleri iyileştirilmiş paket boyutu, yoğunluğu ve anahtarlama hızına sahiptir, ancak akımların aniden yükseleceği ortamlarda daha az dayanıklıdırlar. Solid state röleler, mekanik röleler dışında iyi bir seçimdir ancak yüksek dirençlidirler ve kontaklar arasında tamamen yalıtılamazlar. Alan etkili transistörler yüksek hızlı, düşük maliyetli bir çözüm sağlar, ancak birçok sınırlaması onu yalnızca düşük voltaj uygulamalarıyla sınırlandırır.
Uygulamadan bağımsız olarak, hangi rölenin kullanılacağına karar vermeden önce tüm sistem parametrelerini göz önünde bulundurmalısınız. Uygulamanız için hangi rölenin uygun olduğuna karar vermenize yardımcı olması için burada derlediğimiz bilgilere bakın.
Feragatname: Bu web sitesinin orijinal içeriğini yeniden yazdırmanız gerekirse, lütfen kaynağı belirtin; bu web sitesinde çoğaltılan içeriğin (makaleler, resimler, videolar) ve diğer materyallerin telif hakkı orijinal web sitesine aittir. Herkese açıklamamanız gereken makaleler veya resimler kullanırsak ve her iki tarafa da gereksiz ekonomik kayıplardan kaçınmak için zamanında onaylamazsak, lütfen bize e-posta gönderin, böylece uygun önlemleri hızlı bir şekilde alabiliriz; katkılarınızı bekliyoruz, e-posta: editors @ eccn. com.tr.
