วันพุธที่ 15 ธันวาคม พ.ศ. 2553

Relay (รีเลย์) อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขั้นเทพ

Relay (รีเลย์)
อ่า คงงงสินะครับ ว่าทำไมต้องเรียกมันว่าอุปกรณ์ขั้นเทพ เพราะว่าพี่เป็ดแก่ชอบอุปกรณ์ตัวนี้สุดๆ มันไม่เคยงอแง เสียก็หาได้โดยง่าย ไม่รวนเร สั่งปุ๊บทำปั๊บ แถมแค่มีรีเรย์ก็สามารถสร้างหุ่นอย่างง่ายได้แล้วนะครับ น้องๆบางคนเคยเล่นรถกระป๋องมาคงจะเคยใช้บ้าง ก็อีตัวเหลืองๆ ที่ตามร้านเข้าบอกว่าติดแล้วมันเป็นเทอร์โบ ไงละครับ น้องๆบางคนอาจจะถึงบ้างอ้อแล้ว แล้วที่ฮากว่านั้นคือ ราคามันไม่ใช่ตัวละ 80-150 อย่าที่ตามร้านแต่งรถกระป๋องบอกอีกด้วย มันถูกสุดๆ จนถ้าน้องรู้แล้วจะร้องจ๊ากกกกกก กันเลยทีเดียว แต่พี่ไม่บอกหรอกครับเดี๋ยวบางคนอาจจะเสียใจที่โดนต้ม จนช็อกตายแล้วพี่เป็ดจะติดคุก ฮ่าๆๆ เอาละเรามารู้จักหลักการทำงานของเจ้า รีเลย์ กันเลยดีกว่านะครับน้องๆ




รูปรีเลย์ และ สัญลักษณ์ของรีเลย์


การทำงานของรีเลย์ คือ เมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านขดลวด จะทำให้ขดลวดเกิดสนามแม่เหล็กไปดึง แผ่นหน้าสัมผัสให้ดึงลงมา แตะหน้าสัมผัสอีกอันทำให้มีกระแสไหลผ่านหน้าสัมผัสไปได้





รูปแสดงสภาวะการทำงานของรีเลย์







รูปด้านล่างของรีเลย์จะแสดงตำแนหน่งขา และ ด้านบนจะแสดงรายละเอียดการใช้งาน


ขาของรีเลย์จะประกอบไปด้วยตำแหน่งต่างๆดังนี้คือ
ขาจ่ายแรงดันใช้งาน ซึ่งจะมีอยู่ 2 ขา จากรูปจะเห็นสัญลักษณ์ขดลวดแสดงตำแหน่งขา coil หรือ ขาต่อแรงดันใช้งาน
ขา C หรือ COM หรือ ขาคอมมอน จะเป็นขาต่อระหว่าง NO และ NC
ขา NO (Normally opened หรือ ปกติเปิด) โดยปกติขานี้จะเปิดเอาไว้ จะทำงานเมื่อเราป้อนแรงดันให้รีเลย์
ขา NC (Normally closed หรือ ปกติปิด) โดยปกติขานี้จะต่อกับขา C ในกรณีที่เราไม่ได้จ่ายแรงดัน หน้าสัมผัาของ C และ NC จะต่อถึงกัน

ข้อคำถึงในการใช้งานรีเลย์ทั่วไป
1. แรงดันใช้งาน หรือแรงดันที่ทำให้รีเลย์ทำงานได้ หากเราดูที่ตัวรีเลย์จะระบุค่า แรงดันใช้งานไว้ (หากใช้ในงานอิเล็กทรอนิกส์ ส่วนมากจะใช้แรงดันกระแสตรงในการใช้งาน) เช่น 12 VDC คือต้องใช้แรงดันที่ 12 VDC เท่านั้นหากใช้มากกว่านี้ ขดลวดภายใน ตัวรีเลย์อาจจขาดได้ หรือหากใช้แรงดันต่ำกว่ามาก รีเลย์จะไม่ทำงาน ส่วนในการต่อวงจรนั้นสามารถต่อขั้วใดก็ได้ครับ เพราะตัวรีเลย์ จะไม่ระบุขั้วต่อไว้ (นอกจากชนิดพิเศษ)

2. การใช้งานกระแสผ่านหน้าสัมผัส ซึ่งที่ตัวรีเลย์จะระบุไว้ เช่น 10A 220AC คือ หน้าสัมผัสของรีเลย์นั้นสามาถทนกระแสได้ 10 แอมแปร์ที่ 220VAC ครับ แต่การใช้ก็ควรจะใช้งานที่ระดับกระแสต่ำกว่านี้จะเป็นการดีกว่าครับ เพราะถ้ากระแสมากหน้าสัมผัส ของรีเลย์จะละลายเสียหายได้

3. จำนานหน้าสัมผัสการใช้งาน ควรดูว่ารีเลย์นั้นมีหน้าสัมผัสให้ใช้งานกี่อัน และมีขั้วคอมมอนด้วยหรือเปล่า

จำนวนหน้าสัมผัสของรีเลย์
ปกติแล้วรีเลย์จะมีหน้าสัมผัสและการเรียกจำนวนหน้าสัมผัสดังนี้ครับ






การนำรีเลย์ไปกลับทางหมุนของมอเตอร์กระแสตรง(DC Motor)

ในการใช้ไอซีไมโครคอนโทรเลอร์เป็นตัวควบคุมการหมุน และทิศทางของมอเตอร์กระแสตรงนั้น เราจะต้องมีส่วนของวงจร ที่เรียกว่าวงจรขับมอเตอร์ (Driver) ในส่วนของวงจรกลับทิศทางของมอเตอร์นั้น สามารถที่จะใช้รีเลย์ต่อวงจร สวิตซ์เพื่อกลับทิศทางของขั้วไฟกระแสตรง หรืออาจใช้อุปกรณ์สารกึ่งตัวนำที่เป็นวงจรขับกำลังเช่น ทรานซิสเตอร์ มอสเฟต แล้วแต่วิธีที่เราจะเลือกใช้งาน
จากรูปเป็นการใช้รีเลย์ควบคุมการเปลี่ยนทิศทางการหมุนของมอเตอร์ โดยการควบคุมการปิด - เปิดที่รีเลย์ 2 ตัว ซึ่งจะทำหน้าที่กลับทิศทางของขั้วไฟที่ป้อนให้กับมอเตอร์ โดยการสลับการทำงานของรีเลย์ เช่นให้รีเลย์ตัวที่ 1 ทำงาน (ON) และรีเลย์ตัวที่ 2 หยุดทำงาน (OFF) จะทำให้มอเตอร์หมุนไปทางซ้าย และในทำนองเดียวกันถ้าหากรีเลย์ตัวที่ 1 หยุดทำงาน (OFF) และรีเลย์ตัวที่ 2 ทำงาน (ON) ก็จะทำให้มอเตอร์หมุนไปทางขวา
รูปแสดงการกลับทิศทางของมอเตอร์กระแสตรงโดยใช้รีเลย์
รูปแสดงการใช้ทรานซิสเตอร์เพื่อขับรีเลย์ให้ทำงาน

นอกจากนำรีเลย์มาใช้ขับมอเตอร์แล้วยังใช้ทรานซิสเตอร์กลับทางได้ได้วยนะครับ

จากรูปเป็นวงจรขับรีเลย์โดยใช้ทรานซิสเตอร์ทำหน้าที่ขยายกระแส ด้วยเหตุผลเพราะไม่สามารถจะใช้ขา เอาต์พุตของไมโครคอนโทรลเลอร์ป้อนกระแสไฟที่ขดลวดของรีเลย์โดยตรงได้ เนื่องจากว่ากระแสที่จ่ายออกมาจากขา เอาต์พุตของไมโครคอนโทรลเลอร์มีค่าน้อยเกินไป ดังนั้นเราจึงต้องมีส่วนของวงจรทรานซิสเตอร์เพื่อที่จะทำการขยายกระแสให้เพียงพอในการป้อนให้กับขดลวดของรีเลย์ ส่วนไดโอดนำมาต่อไว้สำหรับป้องกันแรงดันย้อนกลับที่เกิดจากการเหนี่ยวนำของสนามแม่เหล็กในขณะเกิดการยุบตัว ซึ่งอาจจะทำให้ทรานซิสเตอร์เสียหายได้

รูป แสดงการใช้ทรานซิสเตอร์เป็นวงจรขับและกำหนดทิศทางของมอเตอร์กระแสตรง
จากรูปเป็นวงจรลิเนียร์บริดจ์แอมป์ ซึ่งจะประกอบไปด้วยทรานซิสเตอร์กำลัง 4 ตัวที่ทำหน้าที่ขับ และควบคุมทิศทางการหมุนของมอเตอร์ ถ้าหากกำหนดให้ทรานซิสเตอร์ Q1 และ Q4 อยู่ในสภาวะทำงาน (Active) กระแสไฟฟ้าจะไหลผ่านทรานซิสเตอร์จากซ้ายไปขวา โดยผ่านมอเตอร์กระแสตรงทำให้มอเตอร์หมุนไปทางขวา ในทำนองเดียวกันถ้าหากเราทำให้ทรานซิสเตอร์ Q2 และ Q3 อยูในสภาวะทำงาน (Active) กระแสไฟฟ้าก็จะไหลจากทางขวาไปทางซ้ายซึ่งจะส่งผลให้มอเตอร์กลับทิศทางการ หมุนจากทางขวาไปทางซ้าย

รู้เรื่องรีเลย์แล้ว ใช้งานให้ถูกต้องด้วยนะครับ วันนี้ต้องขอลาไปก่อนนะครับ แล้วพี่เป็ดแก่จะเอาสาระดีๆมาสอนน้องๆทำหุ่นอีกนะครับพี่น้อง(รับรองได้เอารีเลย์ไปทำหุ่นแน่นอน พี่จะมาสอนเองเลยสัญญาด้วยเกียรติของลูกเสือ)

เครดิต http://www.saneengineer.com/index.php?lay=show&ac=article&Id=538961013&Ntype=66
http://www.adisak51.com/page21.html

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น