Ang mga electric relay ay maaaring nahahati sa dalawang kategorya, katulad ng Electromechanical Relay at Solid-State Relay.
Mga Electromechanical Relay
Ang mga electromechanical relay ay ang mga device na electromagnetic sa kalikasan at kino-convert ang magnetic flux, na nabuo ng mababang input power DC o AC signal sa paligid ng mga relay, sa mekanikal na puwersa na ginagamit upang patakbuhin ang mga electrical contact sa mga relay. Ang pinakakaraniwang ginagamit na mga electromechanical relay ay may circuit; sugat sa paligid ng isang sumisipsip na core ng bakal; na kilala bilang pangunahing circuit.
Ang iron core ay may parehong nakapirming bahagi na tinatawag na yoke, at isang armature na isang nagagalaw na bahagi ng spring-loaded, na nagsasara ng air gap sa pagitan ng nagagalaw na armature at fixed electrical coil, kaya nakumpleto ang magnetic field circuit. Isinasara ng armature ang mga contact na nakakabit dito at maaaring malayang lumipat sa pagitan ng nabuong magnetic field dahil sa pivot o hinged na posisyon nito. Ang isang spring o spring ay konektado sa pagitan ng armature at yoke upang makabuo ng return stroke upang ibalik ang mga kumokonekta sa kanilang orihinal na posisyon kapag ang relay coil ay de-energized o nasa off state nito.
Konstruksyon ng Electromechanical Relay
Ang ibinigay na figure sa itaas ay nagpapakita ng simpleng relay na mayroong dalawang set ng electrically conductive contact. Ang mga relay ay maaaring 'Normally Open' o 'Normally Closed'. Ang pares ng mga contact ay nailalarawan bilang Normally Open o gumawa ng mga contact, at ang isang pares ay nailalarawan bilang Normally closed o break contacts. Sa Normally Open na mga contact ang mga contact ay bukas kapag walang input power, ang mga ito ay sarado lamang kapag mayroong field current, habang sa Normally Closed na mga contact ang mga contact ay sarado kapag walang input power, ang mga ito ay bukas lamang kapag mayroong kasalukuyang field. Ang mga terminong ito ay ginagamit bilang default para sa mga de-energized na circuit na nasa kanilang mga off states.
Ang mga contact ng mga relay ay mga electrically conductive na piraso ng metal, kapag nakikipag-ugnayan sila sa isa't isa, nakumpleto nila ang circuit at nagsasagawa ng kasalukuyang daloy sa pamamagitan ng circuit tulad ng mga switch. Sa bukas na estado mayroon silang napakataas na pagtutol sa mega ohms at kumikilos bilang isang bukas na circuit, habang sa saradong estado ay kumikilos sila bilang isang saradong switch, at sa isip, dapat silang magkaroon ng zero resistance, ngunit palaging may isang tiyak na halaga ng contact resistance na tinatawag na 'ON resistance'.
Ang mga bagong contact at relay ay may napakababang ON resistance dahil ang kanilang mga tip ay maayos at bago, ngunit sa paglipas ng panahon ay tataas ang resistensyang ito. Mayroong isang arching effect na naobserbahan sa mga contact na tinutukoy bilang ang pinsala sa mga tip ng mga contact kung sila ay hindi maayos na protektado mula sa mataas na capacitive at inductive load. Habang ang agos ay dadaloy sa mga contact kapag nakakonekta ang mga ito, at ang arching effect kung hindi kontrolado ay patuloy na tataas na ginagawang malaki ang paglaban na kalaunan ay nagreresulta sa mga napunit at hindi nagko-conduct na mga contact kahit na sila ay nasa saradong estado.
Upang bawasan ang arching effect at mataas na 'ON resistance' sa mga conduct, at mapabuti ang kanilang life span, ang mga modernong conduct tip ay gawa sa o pinahiran ng iba't ibang silver alloys. Ang ilan sa mga ito ay kinabibilangan ng Ag (fine silver), AgCu (silver copper), AgCdO (silver cadmium oxide), AgW (silver tungsten), AgNi (silver nickel), Platinum, Gold, at Silver Alloys at AgPd (silver palladium).
Ang mahabang buhay ng mga contact ng relay ay maaaring makamit sa pamamagitan ng paggamit ng pamamaraan ng pag-filter, na ginagawa sa pamamagitan ng pagdaragdag ng isang Resistor Capacitor Network na kilala bilang Snubber Circuit na kahanay ng mga tip sa pakikipag-ugnay sa relay. Ang RC circuit na ito ay mag-short-circuit sa mataas na boltahe, na sa kalaunan ay pipigilan ang anumang arching effect.
Pag-uuri ng mga electromechanical relay batay sa mga uri ng contact
Habang inilalarawan ng NO at NC kung paano konektado ang mga contact, maaari din silang uriin batay sa kanilang mga aksyon. Magagawa ang mga ito sa pamamagitan ng pagsali sa isa o higit pang mga switch contact na tinutukoy din bilang mga pole, na maaaring higit pang ikonekta sa pamamagitan ng pagpapasigla sa mga relay coils na nagdudulot ng apat na magkakaibang uri ng contact na ibinigay bilang:
| Uri | Paglalarawan | Aplikasyon |
| Single Pole Single Throw (SPST) | Mayroon itong isang poste at isang output. Ito ay isasara o ganap na madidiskonekta, walang pagitan. | Ang mga ito ay perpekto para sa on at off switching. |
| Single Pole Double Throw (SPDT) | Ito ay may iisang input at dalawang hindi magkatulad na output. Maaari nitong kontrolin ang dalawang magkaibang circuit sa pamamagitan ng isang input. | Ginagamit ang mga ito sa mga control circuit at PLC system output switch. |
| Double Pole Single Throw (DPST) | Mayroon itong dalawang input at dalawang output. Ang bawat isa sa mga terminal nito ay maaaring nasa off position (bukas) o sa on position (closed) . | Ginagamit ang mga ito bilang mga termostat upang kontrolin ang mga pagkarga ng electric heating. |
| Double Pole Double Throw (DPDT) | Mayroon itong dalawang input at apat na output. Ang bawat isa sa mga input ay tumutugma sa dalawang output.ito ay maaaring kontrolin ang dalawang magkaibang mga circuit sa isang pagkakataon. | Ginagamit ang mga ito sa pagpili ng suplay ng kuryente at kontrol sa pag-iilaw atbp. |
Ang Mga Solid State Relay
Ang Solid-State Relays ay walang anumang gumagalaw na bahagi, ngunit ginagamit nila ang mga optical at electrical na katangian ng solid-state semiconductors upang lumikha ng paghihiwalay at magsagawa ng mga switching function. Dahil wala silang mga gumagalaw na bahagi hindi tulad ng mga electromechanical relay, walang pagkasira ng mga bahagi. Nagbibigay din sila ng kumpletong paghihiwalay sa pagitan ng mga contact sa output at input, na may napakataas na pagtutol sa bukas na estado at napakababa sa estado ng pagsasagawa. Ang mga ito ay katulad sa pag-andar sa mga electromechanical relay, dahil nagsasagawa rin sila ng mga pagpapatakbo ng paglipat. Ang mga ito ay katugma sa karamihan ng mga pamilya ng IC logic nang hindi gumagamit ng mga karagdagang amplifier, driver, o buffer circuit, dahil sa kanilang mababang input control power na kinakailangan. Gayunpaman, nangangailangan sila ng angkop na pagkakabit sa mga heat sink upang maiwasan ang sobrang init.
Solid State Relay
Sa zero-crossing point ng AC sinusoidal waveform, ang uri ng AC na Solid State Relay ay nagiging 'ON' at pinipigilan nito ang matataas na papasok na alon. Habang nagpapalit ng mataas na capacitive at inductive load, ginagamit ang RC Snubber circuit upang alisin ang ingay at boltahe na lumilipas na spike. Dahil ang output switching device ay isang solid-state semiconductor relay, napakataas ng pagbaba ng boltahe sa output na nagiging sanhi ng pangangailangan ng balat ng init upang maiwasan ang overheating at pagkasira ng circuit.
Input/Output Interface Module
Ang mga module ng interface ng Input/Output ay isang espesyal na disenyo ng mga solid-state na semiconductor relay upang ikonekta ang mga microcontroller, computer at PIC sa mga switch at load sa totoong mundo. May apat na pangunahing uri ng I/O modules, CMOS logic level output o AC/DC Input voltage to TTL, CMOS logic input sa AC o DC Output voltage at TTL. Ang mga module na ito ay naglalaman ng lahat ng mandatoryong circuitry para sa pagbibigay ng paghihiwalay at isang kumpletong interface sa loob ng isang maliit na device. Naa-access ang mga ito bilang hiwalay na solid-state na mga module, o isinama sila sa mga device na may 4, 8 o 16 na channel.
Talahanayan ng paghahambing sa pagitan ng Electromechanical at Solid-State Semiconductor Relay
Gumagamit ang Electromechanical Relay ng mga mechanical contact para sa paglipat at may mga gumagalaw na bahagi, habang ang Solid State Semiconductor Relay ay gumagamit ng mga semiconductor na device para sa paglipat at walang anumang gumagalaw na bahagi.
| Mga Electromechanical Relay | Mga Solid State Semiconductor Relay |
| Gumagamit sila ng mga magnetic field, coils, spring, at mechanical contact para magsagawa ng switching. | Hindi sila gumagamit ng mga gumagalaw na bahagi, sa halip ay gumagamit ng optical at electrical properties ng solid-state semiconductors. |
| Dahil sa mga gumagalaw na bahagi, dumaranas sila ng pinsala sa mga bahagi. | Hindi sila sumasailalim sa pagkasira ng mga bahagi. |
| Mayroon silang limitadong ikot ng buhay ng pakikipag-ugnayan at kumukuha sila ng isang malaking silid. Gayundin, mayroon silang mabagal na bilis ng paglipat. | Walang ganoong mga limitasyon ng mas malaking espasyo at mabagal na bilis. |
| Ang isang boltahe na may maliit na input ay maaaring gamitin upang kontrolin ang isang malaking output boltahe. | Ang isang boltahe na may maliit na input ay maaaring gamitin upang kontrolin ang isang malaking output boltahe. |
| Ang mga ito ay cost-efficient. | Ang mga ito ay mahal. |
| Maaari silang magpalit ng maliliit na boltahe na load at mataas na frequency signal gaya ng audio at video signal. | Hindi sila makakapagpalit ng mga signal ng high frequency at maliit na boltahe na naglo-load gaya ng mga signal ng video at audio. |
| Mayroon silang pinakakaraniwang mga aplikasyon sa mga sasakyan at domestic electronic appliances atbp. | Mayroon silang pinakakaraniwang mga aplikasyon sa pagpapalit ng mga AC load tulad ng light dimming, motor speed control atbp. |
Konklusyon
Ang isang de-koryenteng relay ay isang switch na nagpapa-on at naka-off sa electric circuit sa pamamagitan ng isang panlabas na electrical signal. Maaari nilang kontrolin ang isang mataas na electric current sa pamamagitan ng isang mababang power signal, na nauuri rin bilang transducers, dahil sa kanilang kakayahang baguhin ang isang pisikal na dami sa isa pa. Gumagamit ang Electromechanical Relay ng mga magnetic field, coils, spring, at mechanical contact para magsagawa ng switching. Dahil sa mga gumagalaw na bahagi, dumaranas sila ng pinsala sa mga bahagi.
Ang mga ito ay may limitadong contact life cycle at tumatagal ng maraming silid, mayroon din silang mabagal na bilis ng paglipat habang ang Solid State Semiconductor Relay ay hindi gumagamit ng mga gumagalaw na bahagi sa halip ay gumagamit ng mga electrical at optical na katangian ng solid-state semiconductors. Hindi sila sumasailalim sa pagkasira ng mga bahagi, ngunit ang mga ito ay mahal.