.

.

توجه کنید که در این مدارها

ولتاژ شبکه ی برق شهری 220 ولت حضور دارد.

این ولتاژ برای انسان و دیگر موجودات زنده کُشَنده است!

اتصالی در این مدارها می تواند سبب بروز

آتش سوزی و انفجار قطعات شود!

به شما توصیه می کنم این مدارها را نسازید!

اما اگر با مسوولیت خودتان به این کار دست زدید، پیشنهاد می کنم این کار را در حضور فرد دیگری که مراقب شماست، انجام دهید.

.

در سیم کشی ساختمان ها، اعم از خانه های و آپارتمان های خصوصی و به ویژه در بناهای بزرگ مانند ساختمان های اداری و هتل ها و مکان های آموزشی و ورزشی که راهروهای دراز و سالن های وسیع و راه پله های متعدد در آنها ساخته می شود، بسیار پیش می آید که یک شعله روشنایی باید از چندین نقطه قطع و وصل شود. در این موارد ناگزیر باید سیم کشی پیچیده و پرهزینه ای همراه با به کارگیری کلیدهای صلیبی اجرا نمود.

استفاده از « رله پالسی» این مشکل را آسان کرده و وقت کاری استاد برقکار را پایین می آورد و در مصرف سیم و کابل نیز صرفه جویی می کند. به ویژه در پروژه های بزرگ این موضوع اهمیت بیشتری پیدا می کند.

در سیم کشی با این رله ها، همه ی کلیدهای روشن/خاموش با «کلید فشاری» جایگزین می شوند. این کلیدها همه با هم موازی بسته می شوند. با زدن هر یک از کلیدها ولتاژ تغذیه روی مصرف کننده عوض می شود، و با یک بار کلیدزدن دیگر، دوباره وضعیت به حالت نخست بازمی گردد.

رله ی پالسی را به نام « رله بی استابل» (رله دارای دو حالت پایدار) نیز می شناسند. برای ساختن یک رله ی پالسی راه های مختلفی وجود دارد و می توان آن را به صورت تمام الکترونیکی یا الکتریکی ساخت. در یک کلام، رله ی پالسی را می توان به عنوان یک «فلیپ فلاپ قدرت» نامید که با هر پالس ورودی حالت خروجی آن عوض می شود. در اینجا دو مدار برای تبدیل رله ی معمولی به رله ی بی استابل ارایه می شود.

.

مـــدار اول

در مدار اول از یک مدار یکپارچه (آی.سی.) از تیپ CD4027 که در بر دارنده ی دو «فلیپ فلاپ» است، استفاده به عمل آمده است. با هر بار گذر از تراز منطقی صفر به تراز منطقی یک روی پایه ی 13 این آی.سی (U1B)، وضعیت منطقی روی پایه ی 15 آن تغییر می کند و متناسب با آن فرمانی به بیس ترانزیستور تقویت کننده ی کلیدگری فرستاده می شود. این ترانزیستور رله ی مدار را متناسب با سیگنال ورودی به بیس ترانزیستور می گیراند یا رهاسازی می کند.

.

Pulse Relay-1.

همان گونه که بالاتر گفته شد، 4027 در بر دارنده ی دو فلیپ فلاپ است. در این مدار فلیپ فلاپ اول (U1A) برای حذف کردن «اثر لرزش» کنتاکت های کلیدها، که به آن Bounce و به حذف آن «لرزه گیری» یا Debounceing می گویند، استفاده به عمل آمده است. همان طور که می دانید، کنتاکت کلیدها از فلزی سخت (معمولا فسفر برنز و یا آلیاژ برنز- بریلیوم) ساخته می شود که مانند «فنر تخت» از حالت فنری آنها برای ایجاد فشار اتصال دو کنتاکت روی هم استفاده می شود. در لحظه ی وصل، در نقطه ی کنتاکت به مدت چند میلی ثانیه بازیِ ارتعاشی (ویبراسیون) این کنتاکت های فنری باعث باز و بسته شدن های مکرر آنها (لرزش یا bounce) می شود که نظر به عبور جریان الکتریکی از آنها، این پدیده خود را به صورت تعداد زیادی پالس های ناخواسته و اختلالی نشان می دهند و در مدارهایی مانند فلیپ فلاپ، باعث تغییر حالت مکرر خروجی آنها و بروز خطا در مدار می شوند.

در این مدار، برای حذف «اثر لرزش»، از نیمه ی دیگر آی.سی.، یعنی فلیپ فلاپ U1A به عنوان یک مدار بسیار کارآمد «لرزه گیر» بهره گیری شده است. با فشاردادن هریک از کلیدهای S1.... Sn ورودی «بازنشانی» یا reset این فلیپ فلاپ به تراز منطقی "1" می رود و به دنبال آن خروجی Q ی آن صفر می شود. همزمان، خروجی –Q که تا حالا یک بود، صفر می شود و پس از تاخیری که از ثابت زمانی R3 و C3 حاصل می شود، پایه ی S فلیپ فلاپ را به صفر می برد. به این ترتیب، با هر بار فشرده شدن هر یک از کلیدها، در خروجی فلیپ فلاپ U1A یک پالس تمیز با پهنایی متناسب با R3 x C3 ایجاد می شود که به «ورودی ساعت» فلیپ فلاپ دوم داده می شود. به محض رها کردن کلیدی که فشرده شده بود، خروجی  Q ی فلیپ فلاپ U1A دوباره به تراز صفر منطقی برمی گردد.

برای تامین و تغذیه ی این مدار یک ترانسفورمر بسیار کوچک با ثانویه 9 ولت و با توان 0/35 ولت آمپر کفایت می کند. پس از یکسوسازی باید ولتاژی در حدود 14 تا 15 ولت در مدار حاضر باشد. برای تغذیه ی قسمت لاجیک مدار، یک ولتاژ پایدار 12 ولتی توسط R1 و D1 ایجاد می شود. چون ترانزیستور مدار به صورت «دنبال کننده ی امیتر» یا emitter follower بسته شده است، هنگام فعال بودن، ولتاژی در حدود 11 ولت روی بوبین رله قرار خواهد گرفت. ترانزیستور مدار می تواند از هر نوع کوچک منفی (NPN) انتخاب شود. اما چون ممکن است در عمل به مدت خیلی طولانی فعال باشد و رله را در حالت گیرانده نگه دارد، خوب است که آن را به یک گرماگیر ستاره ای مجهز کنید.

چون رله ی این مدار ولتاژ برق شبکه (220 ولت) را قطع و وصل می کند، هنگام انتخاب آن دقت کنید که کنتاکت های آن توان کار دایمی در کمینه 250 ولت را داشته باشند. اگر از ترانسفورمر و رله ای استفاده می کنید که روی فیبر مدار چاپی نصب می شود، باید بین قسمت ولتاژ پایین مدار و قسمتی که به آن ولتاژ شبکه ی برق اعمال خواهد شد، کمینه 6 میلی متر فاصله وجود داشته باشد.

برای کلیدها نیز اگر از کلیدهای خیلی کوچک و برای ارتباط آنها با مدار از «سیم تلفنی» استفاده می شود، باید این سیم ها در لوله های جدا از بقیه ی سیم کشی هایی که حامل 220 ولت هستند، گذراند.

.

مـــدار دویّـم

بر خلاف مدار اول که یک مدار کلاسیک الکترونیکی بود، این مدار یک مدار ابتکاری است که از ویژگی های غیرمعمول افزاره های به کار رفته در آن برای گرفتن عملکرد دلخواه استفاده کرده است. یکی از این ویژگی ها تفاوت بین ولتاژِ «گرفتن» و ولتاژ «رهاکردن» یک رله است.

برای روشن شدن مطلب، خوب است در گام نخست نگاهی به «داده برگ» یک رله ی معمولی بیاندازیم.

. Pulse Relay-4

.

همان طور که در قسمت علامت زده روی این داده برگ می بینید، دو ولتاژ اضافی برای بوبین هر رله معرفی شده است:

1-  بیشینه ولتاژی که رله زیر آن ولتاژ «باید بگیرد»: همان طور که دیده می شود این مقدار برای این رله برابر 75% «ولتاژ نامی» آن است. به عبارت دیگر این نوع رله با ولتاژ بوبین 12 ولت باید با اعمال 12 × 75% = 9 ولت بگیرد.

2-  کمینه ولتاژی که رله در آن ولتاژ دیگر «باید رهاکند»: در اینجا اما تفاوت بسیار زیاد و برابر 10% ولتاژ نامی رله است. در نتیجه، برای همان رله ی 12 ولت خواهیم داشت: 12 × 10% = 1/2 ولت!

بنابراین می توانیم بگوییم که یک رله ی نوعی و معمولی 12 ولتی با حدود 9 ولت می گیرد و تا موقعی که ولتاژ تغذیه ی بوبین آن به کمتر از 1/2 ولت نرسیده، همچنان بسته باقی می ماند و تازه پس از این نقطه است که رله رها می کند.

.Pulse Relay-3.

در مدار بالا هیچ افزاره ی فعالی به کار گرفته نشده و مدار فقط با مقاومت و خازن و البته یک رله ی معمولی وظیفه ی خود را انجام می دهد.

با نگاهی به مدار متوجه می شویم که یک سمت همه ی کلیدها از طریق بوبین رله، که مقاومت اهمی کمی در حدود 50 اهم دارد، به خط منفی تغذیه متصل است. همچنین، خازن C1 از یک طرف مستقیماً به خط زمین و از سمت دیگر از طریق کنتاکت های «عادی-بسته» (N.C.) ی رله به خط مثبت تغذیه متصل است و بنابر این کاملا شارژ می باشد.

با فشردن هر یک از کلیدها، خط مثبت تغذیه از طریق کنتاکت های «عادی-بسته» ی رله و مقاومت R3 به اتصال دیگر بوبین رله وصل می شود و، علیرغم وجود R3 در مسیر، رله را می گیراند، زیرا ولتاژ همچنان بالاتر از 75% ولتاژ اسمی رله است. با گرفتن رله، مسیر تغذیه از طریق کنتاکت های «عادی-بسته» باز می شود، اما همزمان کنتاکت «عادی-باز» آن بسته می شود و این بار بوبین رله از طریق این کنتاکت و مقاومت R2 تامین می شود و به قول معروف «رله خودنگه دار» می شود.

همزمان شارژ خازن C1 در مدت کوتاهی در مقاومت موازی با آن، R1، تخلیه و مصرف می شود.

رله دارای دو دسته کنتاکت است (رله ی DPDT) و دسته ی دوم کنتاکت ها برای فرمان مصرف کننده مورد استفاده قرار می گیرد.

حال، اگر دوباره یکی از کلیدها فشار داده شود، پایه ی مثبت خازن C1 بلافاصله از طریق کنتاکت «عادی-باز» (که در این لحظه در حالت بسته قرار دارد)، و مقاومت R2 زیر پتانسیل خط مثبت تغذیه قرار می گیرد و در یک لحظه کشیده شدن جریان شدید، باعث افت ولتاژ در این نقطه و رهاشده رله می گردد. کنتاکت ها به حالت اول (رله غیر فعال) برمی گردند و وضعیت برای مصرف کننده هم به حالت پیشین بازگشت می کند.

در این مدار نیز باید تمام ملاحظات حفاظتی مدار اول را به کار بست. توجه داشته باشید که شما در قسمت های مختلف مدار با برق 220 ولت مواجه هستید! جانب احتیاط را از دست ندهید. دستگاه باید در یک جعبه ی مناسب پلاستیکی عایق نصب شود تا احتمال هر گونه اتصالی و تماس اشیا یا بدن افراد با مدارهای آن از بین برود.

در آخر باید در نظر داشت که گذشته از عملکرد هر رله در ولتاژهای پایین تر از ولتاژ اسمی آن، در طراحی رله ، برای این که رله قابلیت کلیدگری مطمئن جریان معینی را داشته باشد، علاوه بر جنس پلاتین ها،  فشار مکانیکی پلاتین های کنتاکت ها بر هم نیز در محاسبات منظور می شود. اگر رله ای با ولتاژی کمتر از مقدار مجاز به کار گرفته شود، کم شدن فشار پلاتین ها بر روی یکدیگر ممکن است باعث افت ولتاژ در محل اتصال پلاتین ها و داغ شدن آنها، خال زدن و جوش خوردن سریع تر آنها و خراب شدن رله زودتر از عمر تضمین شده ی کاری آن گردد.

.

.

مطالب مرتبط:

http://etesalkootah.ir/1394/04/29/Relays_Service_Life

http://etesalkootah.ir/1394/04/29/PCB_Tracks_Width

http://etesalkootah.ir/1394/06/02/Relays_Indicator

http://etesalkootah.ir/1394/05/03/Push_On_Push_Off_Switch

.

.

منابع:

http://www.omron.com/ecb/products/pdf/en-g5le.pdf

http://www.ds-electronics.de

http://www.youtube.com

.

.

www.etesalkootah.ir ||   2015-08-28 © 

2015 www.etesalkootah.ir  © All rights reserved.

تمامی حقوق برای www.etesalkootah.ir محفوظ است. بیان شفاهی بخش یا تمامی یک مطلب از www.etesalkootah.ir در رادیو،  تلویزیون و رسانه های مشابه آن با ذکر واضح "اتصال کوتاه دات آی آر" بعنوان منبع مجاز است. هر گونه  استفاده  کتبی از بخش یا تمامی هر یک از مطالب www.etesalkootah.ir در سایت های اینترنتی در صورت قرار دادن لینک مستقیم و قابل "کلیک" به آن مطلب در www.etesalkootah.ir مجاز بوده و در رسانه های چاپی نیز در صورت چاپ واضح "www.etesalkootah.ir" بعنوان منبع مجاز است.