تجهیزات برقی طیف گسترده‌ای از قطعات و دستگاه‌ها را شامل می‌شوند که در صنایع مختلف کاربرد دارند. رله‌های الکترونیکی از جمله قطعات پرکاربرد بوده که به عنوان یک سوئیچ عمل می‌کنند و وظیفه اصلی آن‌ها قطع و وصل کردن جریان برق است. انواع رله الکترونیکی در طبقه‌بندی‌های متفاوت وجود دارند که به منظور عملکرد خاصی طراحی و تولید شده‌اند.

در واقع کاربرد رله الکترونیکی بسیار گسترده‌ است، به طوری که رد پایی از آن‌ها را می‌توان در مدارهای مختلف اعم از یک کنترل‌کننده ساده سیگنال تا قطعه‌ای پیچیده با ولتاژ بالا مشاهده کرد. رله‌ها می‌توانند از آسیب دیدن سایر قطعات جلوگیری کنند و یا به عنوان یک کانال ارتباطی بین برق و مدار باشند، اما کاربرد آن‌ها تنها به موارد مذکور ختم نمی‌شود. لذا در ادامه برای کسب اطلاعات دقیق درباره انواع رله‌های الکترونیکی، عملکرد و کاربرد آن‌ها با ما همراه باشید.

رله چیست؟

رله الکترونیکی به شکل بلوک‌های الکترونیکی بوده که در ساخت آن‌ از تجهیزات نیمه‌هادی الکترونیک قدرت مانند ترانزیستور، ترایاک و تریستور استفاده می‌شود. این رله را می‌توان نسل پیشرفته‌‌ای از‌ رله‌های قدیمی دانست، چرا که عملیات سوئیچینگ آن توسط جریان الکتریکی اجرا می‌شود. عموماً ولتاژ انواع رله الکترونیکی به صورت تک فاز، دو فاز و سه فاز بوده و فاقد هرگونه نویز یا سروصدا است که به همین علت گزینه‌ای مناسب برای استفاده در بارهای مقاومتی (المنت)، بارهای سلفی (موتور)، PLC و سیستم‌های اتوماسیون صنعتی محسوب می‌شوند‌.

ویژگی رله ها

ویژگی‌های متعدد انواع رله الکترونیکی، آن‌ها را برای استفاده در کاربردهای مختلف مناسب می‌سازد. برخی از مهم‌ترین ویژگی رله‌های الکترونیکی عبارتند از:

• عمر طولانی: طول عمر این قطعات الکترونیکی بسیار بالا و در حدود یک میلیارد بار عملکرد است.
• سرعت بالا: سرعت عمل بسیار بالای رله‌های الکترونیکی با قابلیت قطع و وصل خروجی تا 80 بار در ثانیه باعث کنترل سریع فرآیندهای صنعتی می‌شود.
• فاقد قطعات متحرک: رله‌های الکترونیکی به دلیل عدم استفاده از قطعات متحرک در طی فرآیند ساخت، نویز و سروصدای مکانیکی تولید نمی‌کنند.
• ایمنی بالا: از طرف دیگر قطع و وصل‌های غیرمکانیکی این رله‌ها احتمال جرقه زدن را به صفر رسانده و برای استفاده در محیط‌های قابل احتراق مناسب هستند.
• مقاوم در برابر ضربه: این رله‌ها مقاومت بالایی در مقابل اکثر ضربه‌ها و ارتعاشات مکانیکی دارند.

وظیفه رله

انواع رله الکترونیکی به منظور کنترل جریان و ولتاژ در مدارهای الکترونیکی استفاده می‌شوند که برخی از آن‌ها برای کنترل بارهای با توان پایین طراحی شده‌اند و در مقابل بعضی از آن‌ها جهت کنترل بارهای سنگین‌تر مناسب هستند. برخی از این رله‌ها یک جداسازی الکتریکی کامل بین مدار کنترل و مدار مصرف ایجاد می‌کنند و این امر مانع از آسیب دیدن مدار کنترل در برابر نویزهای الکتریکی می‌شود. رله‌های الکترونیکی با سوئیچینگ سریع و بدون جرقه، تداخل الکترومغناطیسی را کاهش می‌دهند و در نتیجه عمر مفید رله نیز افزایش می‌یابد.

ساختار رله و عملکرد آن

رله الکترونیکی کنتاکت متحرک ندارد و از کلیدهای نیمه‌هادی، عناصر سوئیچینگ نیمه‌هادی و الکترونیک نوری نظیر ترایاک، دیود، ترانزیستور و تریستور استفاده می‌کند. معمولاً انواع رله الکترونیکی از بخش‌های مختلفی اعم از ورودی، ایزولاتور، ترانزیستور و خروجی تشکیل شده‌اند. جداساز اپتو (کوپلر نوری) یکی از اجزای اصلی این رله‌ها است که شامل یک دستگاه حساس به عکس و یک یا چند دیود ساطع کننده مادون قرمز یا منبع نور LED می‌شود‌. جداکننده اپتو علاوه بر ارائه درجه بالایی از عایق‌بندی ورودی/خروجی، می‌تواند سیگنال‌های DC و فرکانس پایین را نیز منتقل کند.

نحوه کار رله الکترونیکی

نگاهی کوتاه به نحوه کار انواع رله الکترونیکی برای درک بهتر مطالب مفید خواهد بود. همان‌طور که پیش‌تر نیز به آن اشاره شد، ترانزیستور، اپتوکوپلر، دیودهای مادون قرمز و نوری از جمله اجزای اصلی اغلب رله‌های الکترونیکی به شمار می‌روند. عملکرد این رله‌ها بر اساس اصول مختلفی مانند مقایسه ولتاژ، جریان، دما یا نور است؛ به عنوان مثال برخی رله‌ها از طریق نمونه‌گیری جریان از خروجی و مقایسه آن با جریان ورودی کار می‌کنند. تغییر جریان ورودی از یک حد تعریف‌شده، تحریک قطعات الکترونیکی مانند ترانزیستور را به دنبال دارد که با توجه به نحوه کار ترانزیستور (حالت عادی، اشباع و قطع) مدار قطع یا وصل می‌شود. اپتوکوپلرها در این نوع رله‌ها به منظور جداسازی مدار کنترل از مدار قدرت به‌ کار می‌روند.

انواع رله الکترونیکی

رله‌های الکترونیکی تحولی بزرگ در صنعت الکترونیک ایجاد کرده‌ و به دلیل مزایای متعدد خود اعم از قابلیت اطمینان، سرعت بالا و عمر مفید طولانی جایگزین رله‌های الکترومکانیکی شده‌اند. رله‌های الکترونیکی نوعی سوئیچ الکتریکی بوده که سیگنال‌های الکتریکی را بدون استفاده از قطعات متحرک مکانیکی کنترل می‌‌کنند، در واقع این رله‌ها از نیمه‌رساناها به جای قطعات مکانیکی بهره می‌برند. طبقه‌بندی‌های مختلفی برای انواع رله‌های الکترومکانیکی وجود دارد که در ادامه به طور کامل به بررسی هر یک از آن‌ها خواهیم پرداخت.

انواع رله بر اساس نحوه کار

مکانیسم عملکرد انواع رله الکترونیکی یکی از معیارهای مهم برای دسته‌بندی آن‌ها به شمار می‌رود:

• رله‌ حالت جامد (Solid State Relays)

رله‌ حالت جامد یکی از رایج‌ترین و پرکاربردترین نوع رله الکترونیکی بوده که در آن، قطعات الکترونیکی مانند تریستورها و ترانزیستورها جایگزین قطعات مکانیکی شده‌اند. از مزایای این رله‌ها می‌توان به سرعت بالا و عمر مفید طولانی آن‌ها اشاره کرد.

• رله حساس به جریان (Current-Sensing Relay)

این نوع رله‌ها نسبت به تغییرات ناگهانی و قابل توجه شدت جریان برق حساس هستند. به بیان ساده اگر جریان از مقدار مشخصی بیشتر یا کم‌تر شود، این رله‌ها فعال شده و می‌توانند مدار را قطع یا وصل کنند.

• رله تایمری (Timer Relay)

رله تایمری از دیگر انواع رله‌ الکترونیکی است که برای کنترل زمان در مدارهای الکتریکی کاربرد دارد. این رله‌ها با تأخیر زمانی معینی فعال یا غیرفعال شده و عملکرد سایر بخش‌های مدار را کنترل می‌کنند.

• رله ولتاژ پایین (Low-voltage Relay)

این رله‌ها به طور خاص برای محافظت‌ از مدارهای ولتاژ پایین طراحی و تولید شده‌اند. رله‌های ولتاژ پایین تغییرات غیرعادی در ولتاژ (کاهش یا افزایش بیش از حد) را تشخیص داده و فعال می‌شوند و مدار را برای جلوگیری از آسیب به تجهیزات و افراد قطع یا وصل می‌کنند.

انواع رله براساس قطبیت

برخی از انواع رله‌ الکترونیکی بسته به قطبیت به دو گروه تقسیم‌بندی می‌شوند که عبارتند از‌:

• رله قطب‌دار (Polarized Relay)

این نوع رله‌ها یک قطب مثبت و یک قطب منفی دارند و تنها در صورت اتصال صحیح قطب‌های ورودی فعال می‌شوند. این ویژگی‌، رله‌های قطب‌دار را برای استفاده در مدارهای الکتریکی حساس به جهت جریان مناسب می‌سازد.

• رله بدون قطب (Non-Polarized Relay)

این رله‌ها به دلیل عدم وابستگی به یک قطبیت خاص، قابلیت‌ قطع یا وصل کردن مدار در هر جهت جریانی را دارند. معمولاً رله‌های بدون قطب در مدارهایی استفاده می‌شوند که قطبیت ولتاژ ورودی چندان حائز اهمیت نیست.

طبقه بندی بر اساس ابعاد رله

انواع رله الکترونیکی در ابعاد مختلف برای کاربردهای متفاوت طراحی و تولید می‌شوند:

• رله کوچک (Miniature Relay)

این نوع رله‌ دارای ابعاد بسیار کوچکی است و معمولاً برخی از آن‌ها در دستگاه‌های الکترونیکی قابل حمل (مانند تلفن همراه، لپ‌تاپ و تبلت)، تجهیزات مخابراتی و مدارهای کنترل کوچک به‌ کار می‌روند.

• رله استاندارد (Standard Relay)

این رله‌‌ها از ابعاد استاندارد و معمولی برخوردار هستند و در بسیاری از تجهیزات کنترل صنعتی، مدارهای قدرت متوسط، تجهیزات پزشکی و سیستم‌های اتوماسیون استفاده می‌شوند.

• رله بزرگ (Large Relay)

رله‌های بزرگ اغلب برای کنترل تجهیزات قدرت بالا (نظیر موتورهای بزرگ، ژنراتورها و ترانسفورماتورها)، کنترل بارهای سنگین و سیستم‌های توزیع برق کاربرد دارند.

طبقه بندی بر اساس بار تماس رله

رله‌های الکترونیکی بسته به ظرفیت تحمل بارهای الکتریکی انواع مختلفی دارند که به شرح زیر است:

• رله کم بار (Low Power Relay)

این نوع رله به دلیل اندازه کوچک، سرعت عمل بالا، عمر طولانی و مصرف انرژی پایین برای قطع و وصل کردن بارهای الکتریکی کوچک اعم از مدارهای کنترلی یا سیگنال‌های دیجیتال مورد استفاده قرار می‌گیرند.

• رله بار متوسط (Medium Power Relay)

این رله‌ها با هدف کنترل بارهایی با توان متوسط طراحی و تولید شده‌اند و در صنایع مختلف مانند خودروسازی و پتروشیمی جهت کنترل موتورها، پمپ‌ها و کمپرسورها استفاده می‌شوند. ناگفته نماند که رله‌های بار متوسط در تجهیزات تجاری و شبکه‌های توزیع برق نیز کاربرد دارند.

• رله بار سنگین (High Power Relay)

رله‌های بار سنگین محافظی قدرتمند برای سیستم‌های الکتریکی محسوب می‌شوند. این رله‌ها به منظور کنترل موتورهای الکتریکی بزرگ در کارخانه‌ها، حفاظت از خطوط انتقال و توزیع برق و همچنین کنترل سیستم‌های روشنایی خودرو به ‌کار می‌روند.

طبقه بندی بر اساس ویژگی های حفاظتی رله

طبقه‌بندی انواع رله الکترونیکی تنها به موارد مذکور ختم نمی‌شود، بلکه این رله‌ها را می‌توان بسته به ویژگی‌های حفاظتی‌شان نیز به چند گروه تقسیم کرد:

• رله‌ حرارتی (Thermal Protection Relay)

این نوع رله‌ در برابر حرارت حساس بوده و زمانی که دمای مدار از یک حد مشخصی فراتر می‌رود، مدار را قطع می‌کند تا مانع از آسیب دیدن تجهیزات شود. رله‌های حرارتی در موتورهای الکتریکی، ترانسفورماتورها و سایر تجهیزات کاربرد دارند.

• رله با قابلیت حفاظتی در برابر اضافه ولتاژ (Overvoltage Protection Relay)

این رله‌‌ها برای محافظت از دستگاه‌های الکترونیکی در برابر نوسانات ناگهانی برق طراحی شده‌اند. این نوع رله افزایش بیش از حد ولتاژ را به سرعت تشخیص داده و مدار را قطع می‌کند تا تجهیزات حساس مانند کامپیوترها، وسایل خانگی و دستگاه‌های صنعتی آسیب نبینند.

• رله با ویژگی حفاظتی در مقابل اضافه جریان (Overcurrent Protection Relay)

این رله‌ها به طور خاص برای جلوگیری از آسیب‌های ناشی از جریان بیش از حد تولید می‌شوند و با کنترل مداوم جریان عبوری، مدار را در صورت تشخیص جریان اضافی سریعاً قطع می‌کنند. این نوع رله‌ها در مدارهایی با احتمال خطر اتصال کوتاه کاربرد دارند.

کاربردهای رله در مدار الکتریکی

رله‌های الکترونیکی به عنوان کلیدهای پرکاربرد نقش بسزایی را در صنعت برق و الکترونیک ایفا می‌کنند. به‌ طور کلی کاربرد رله الکترونیکی به دو دسته کنترل‌کننده و حفاظتی تقسیم می‌شود. رله‌های الکترونیکی امکان کنترل از راه دور مدارهای الکتریکی و تجهیزات برقی را فراهم می‌کنند. از طرف دیگر رله‌ها در سیستم‌های حفاظتی برای قطع مدار در صورت بروز خطا یا اضافه ولتاژ و جریان استفاده می‌شوند و از تجهیزات برقی در برابر آسیب محافظت می‌کنند. در مجموع انواع رله الکترونیکی کاربرد گسترده‌ای در مدارهای الکتریکی گوناگون دارند که از جمله مهم‌ترین آن‌ها می‌توان به استفاده در صنعت اتوماسیون، الکترونیک خودرو، لوازم خانگی، تجهیزات ارتباطی و سیستم‌ کنترل روشنایی اشاره کرد.

جمع بندی

رله الکترونیکی از جمله اجزای حیاتی مدار بوده که از طریق سیگنال‌های الکتریکی کوچک، جریان‌های الکتریکی بزرگ را کنترل می‌کند. انواع رله الکترونیکی در طبقه‌بندی‌های مختلف اعم از مکانیسم عملکرد، قطبیت، ابعاد، ظرفیت تحمل بار و ویژگی‌های حفاظتی وجود دارند که با بررسی هر یک از آن‌ها بهتر می‌توانید نوع متناسب با کاربرد خود را پیدا کنید. از جمله کاربرد رله الکترونیکی می‌توان استفاده در مدارهای کنترل، اتوماسیون صنعتی، حفاظت از تجهیزات و دیگر سیستم‌های الکترونیکی را نام برد. این رله‌ها به دلیل سرعت بالا، عمر طولانی، مقاومت در برابر ضربه و ارائه ایمنی قابل قبول جایگزین مناسبی برای رله‌های الکترومکانیکی به شمار می‌روند. جهت کسب اطلاعات بیشتر و راهنمایی درباره انتخاب نوع رله الکترونیکی مناسب می‌توانید با کارشناسان باتجربه ساوا الکتریک در ارتباط باشید.

سوالات متداول

• رله الکترونیکی با رله الکترومکانیکی چه تفاوتی دارد؟

رله‌های الکترونیکی برخلاف رله‌های الکترومکانیکی فاقد قطعه متحرک هستند، در نتیجه سرعت بالا و عمر طولانی‌‌تری دارند و سروصدای مکانیکی تولید نمی‌کنند‌.

• کاربرد رله الکترونیکی چیست؟

این رله‌ها در صنایع گوناگون از جمله سیستم‌های اتوماسیون، لوازم خانگی، خودرو، تجهیزات ارتباطی، دستگاه‌های پزشکی و … استفاده می‌شوند.

• رله الکترونیکی SSR را از کجا می‌توان تهیه کرد؟

مجموعه ساوا الکتریک مطمئن‌ترین راه برای خرید انواع رله الکترونیکی SSR با بالاترین کیفیت و مناسب‌ترین قیمت است.

بیشتر بخوانید:

رله الکترونیکی (SSR) چیست و چگونه کار می‌کند؟

مزایا و معایب رله الکترونیکی ssr

بررسی انواع رله‌های حالت جامد و کاربردهای آنها

چه عواملی باعث سوختن رله الکترونیکی SSR (اس اس ار) می‌شود؟

همه چیز درباره مشخصات فنی رله‌های الکترونیکی SSR شرکت سلدوک فرانسه