PCB รีเลย์คืออะไร? PCB Relay ทำงานอย่างไร?

รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับรีเลย์ PCB

คำจำกัดความของรีเลย์ PCB

รีเลย์ PCB หรือรีเลย์แผงวงจรพิมพ์หมายถึงอุปกรณ์ที่ติดตั้งบน PCB เป็นสวิตช์ควบคุมไฟฟ้าที่ใช้ควบคุมวงจรกำลังสูงโดยใช้สัญญาณกำลังต่ำ รีเลย์ PCB ใช้ในระบบและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จำนวนมาก โดยพิจารณาจากขนาดที่เล็กที่สุด ความน่าเชื่อถือ และความสะดวกในการใช้งาน

ส่วนประกอบของรีเลย์ PCB

ส่วนประกอบหลักของรีเลย์ PCB ประกอบด้วย:

ขดลวด: ขดลวดจะสร้างสนามแม่เหล็กเมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน

กระดอง: กระดอง: เป็นส่วนประกอบที่เคลื่อนไหวซึ่งถูกดึงดูดด้วยสนามแม่เหล็กที่สร้างขึ้นโดยขดลวด

หน้าสัมผัส: หน้าสัมผัสคือจุดที่การเชื่อมต่อไฟฟ้าเกิดขึ้นหรือขาด

สปริง: สปริงจะคืนเกราะกลับคืนสู่ตำแหน่งเดิมเมื่อขดลวดถูกปลดพลังงาน

รีเลย์ PCB ทำงานอย่างไร

หลักการแม่เหล็กไฟฟ้า

รีเลย์ PCB ทำงานบนหลักการของแม่เหล็กไฟฟ้า ปรากฏการณ์ของสนามแม่เหล็กที่เกิดขึ้นเมื่อกระแสไหลผ่านขดลวดได้รับการบันทึกไว้อย่างดี การกระทำนี้จะดึงดูดกระดอง ซึ่งจะเคลื่อนที่เพื่อเชื่อมต่อหรือตัดการเชื่อมต่อวงจรที่หน้าสัมผัส

การทำงานของวงจร

แรงแม่เหล็กจากขดลวดจะดึงกระดองลงในขณะที่รีเลย์เปิดอยู่ ปิดหน้าสัมผัสและปล่อยให้กระแสไหลในวงจรที่เกี่ยวข้อง สปริงจะเปิดหน้าสัมผัสและหยุดการไหลของกระแสในขณะที่คอยล์ถูกตัดกำลังโดยการคืนเกราะกลับไปยังตำแหน่งเดิม

การสลับลอจิก

รีเลย์ PCB ยังสามารถสร้างให้มีการกำหนดค่าการสลับที่แตกต่างกัน รวมถึงเปิดตามปกติ (NO) และปิดตามปกติ (NC) ในกรณีของการกำหนดค่าแบบเปิดตามปกติ หน้าสัมผัสจะยังคงเปิดอยู่เมื่อเลิกจ่ายไฟและปิดเมื่อมีการจ่ายไฟ ในการกำหนดค่าแบบปิดตามปกติ หน้าสัมผัสจะถูกปิดในกรณีที่ไม่มีกระแสไฟฟ้า และจะเปิดในกรณีที่มีกระแสไฟฟ้า

ประเภทของรีเลย์ PCB

ขึ้นอยู่กับหลักการทำงาน

รีเลย์ระบบเครื่องกลไฟฟ้า

รีเลย์ระบบเครื่องกลไฟฟ้าเป็นรีเลย์ PCB ชนิดที่พบบ่อยที่สุด ประกอบด้วยหน้าสัมผัส กระดอง และคอยล์ รีเลย์ประเภทนี้มีชื่อเสียงในด้านความน่าเชื่อถือและความสามารถในการจัดการแรงดันไฟฟ้าและกระแสสูง

โซลิดสเตตรีเลย์

โซลิดสเตตรีเลย์ (SSR) ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวและอาศัยเซมิคอนดักเตอร์ในการควบคุมการไหลของกระแส มีความเร็วในการสวิตชิ่งที่เร็วกว่า อายุการใช้งานยาวนานกว่า และความน่าเชื่อถือที่สูงกว่าเมื่อเทียบกับรีเลย์ระบบเครื่องกลไฟฟ้า

รีดรีเลย์

รีดรีเลย์ประกอบด้วยหน้าสัมผัสเฟอร์โรแมกเนติกคู่หนึ่ง (สวิตช์กก) ที่ห่อหุ้มอยู่ภายในหลอดแก้ว  พวกมันถูกขับเคลื่อนโดยสนามแม่เหล็กภายนอก และได้รับการยอมรับจากอัตราการสลับที่รวดเร็วและความต้านทานของฉนวนที่เพิ่มขึ้น

รีเลย์ไฮบริด

รีเลย์ไฮบริดผสมผสานคุณสมบัติของรีเลย์ทั้งระบบเครื่องกลไฟฟ้าและโซลิดสเตต พวกเขามีข้อดีคือความสามารถในการจัดการกระแสไฟฟ้าสูงและความเร็วในการเปลี่ยนที่รวดเร็ว

อิงจากเสาและการขว้าง

เอสพีดีที

รีเลย์ SPDT มีขั้วเดี่ยวพร้อมตำแหน่งโยนสองตำแหน่ง สามารถเชื่อมต่อเทอร์มินัลหนึ่งเข้ากับตำแหน่งตัวนำใดก็ได้จากสองตำแหน่ง ผู้ติดต่อชุดหนึ่งจะยังคงปิดอยู่ในขณะที่อีกชุดหนึ่งยังคงเปิดอยู่ในสองสถานะของรีเลย์ SPDT และในทางกลับกัน  รีเลย์ SPDT เหมาะอย่างยิ่งสำหรับสถานการณ์ที่คุณต้องการสลับระหว่างวงจรสองวงจรที่แตกต่างกัน

สปส

รีเลย์ SPST เป็นแบบขั้วเดี่ยว รีเลย์แบบโยนเดี่ยว เสามีตำแหน่งโยนหนึ่งตำแหน่งและสามารถควบคุมวงจรได้เพียงวงจรเดียวเท่านั้น รีเลย์ประเภทนี้มักใช้เพื่อเปิดและปิดไฟและอุปกรณ์ต่างๆ

พปส

รีเลย์ DPST เป็นรีเลย์แบบโยนเดี่ยวแบบสองขั้ว ประกอบด้วยวงจรแบบโยนเดี่ยวอิสระสองวงจร ซึ่งแต่ละวงจรมีหน้าสัมผัสคงที่และหน้าสัมผัสแบบเคลื่อนย้ายได้  ทำให้รีเลย์มีประโยชน์สำหรับการใช้งานที่ต้องการการควบคุมหลายวงจรแบบซิงโครไนซ์ เนื่องจากทำให้สามารถควบคุมวงจรอิสระสองวงจรพร้อมกันได้

พปส

รีเลย์ DPDT เป็นรีเลย์แบบสองขั้ว มีสองขั้วและสองขั้ว ดังนั้นแต่ละขั้วจึงสามารถเชื่อมโยงกับการโยนสองครั้งที่แตกต่างกัน  ซึ่งช่วยให้รีเลย์จัดการวงจรได้มากกว่าหนึ่งวงจรและทำงานสลับที่ซับซ้อนมากขึ้น เช่น การสลับระหว่างโครงร่างวงจรต่างๆ  รีเลย์ DPDT ใช้ในระบบไฟฟ้าที่แตกต่างกันจำนวนมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อจำเป็นต้องเปลี่ยนวงจรสองวงจรในเวลาเดียวกัน

ข้อดีของรีเลย์ PCB

มีความน่าเชื่อถือสูง

รีเลย์ PCB ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้การทำงานมีความเสถียรเป็นระยะเวลาหนึ่ง สร้างขึ้นเพื่อให้ทำงานภายใต้สภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน และใช้ในการใช้งานที่สำคัญซึ่งคำนึงถึงความน่าเชื่อถือเป็นหลัก

ขนาดกะทัดรัด

นอกจากนี้ รีเลย์ PCB ยังมาในเวอร์ชันลดขนาดอีกด้วย ซึ่งทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานในระบบอิเล็กทรอนิกส์ที่มีพื้นที่จำกัด สามารถประหยัดพื้นที่บอร์ดได้เนื่องจากใช้พื้นที่น้อยที่สุด

การควบคุมที่แม่นยำ

รีเลย์ PCB สามารถควบคุมวงจรไฟฟ้าได้อย่างแม่นยำ สามารถสั่งงานได้โดยใช้สัญญาณควบคุมต่ำและสลับโหลดกำลังสูงได้อย่างแม่นยำ

อายุการใช้งานยาวนาน

รีเลย์ PCB ที่ได้รับการออกแบบและใช้งานอย่างดีสามารถเพลิดเพลินกับอายุการใช้งานที่ยาวนาน สามารถรักษาวงจรการสวิตชิ่งได้หลายรอบโดยสูญเสียประสิทธิภาพการดำเนินงานน้อยที่สุด

การประยุกต์ใช้รีเลย์ PCB

อิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์

รีเลย์ PCB ใช้ในการใช้งานที่หลากหลายในอุตสาหกรรมยานยนต์เพื่อควบคุมระบบต่างๆ เช่น ไฟหน้า ที่ปัดน้ำฝน และปั๊มน้ำมันเชื้อเพลิง มีการสลับที่ปลอดภัยและการป้องกันส่วนประกอบหลักเหล่านี้

ระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม

รีเลย์ PCB ใช้ในงานอุตสาหกรรมเพื่อควบคุมมอเตอร์ โซลินอยด์ และแอคทูเอเตอร์ต่างๆ  สิ่งเหล่านี้มีความสำคัญต่อระบบอัตโนมัติเนื่องจากให้การควบคุมและการซิงโครไนซ์กระบวนการที่แม่นยำ

รีเลย์ PCB ใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคหลายประเภท รวมถึงเครื่องปรับอากาศ เครื่องซักผ้า และตู้เย็น  ทำหน้าที่ควบคุมและจัดสรรพลังงานให้กับการทำงานที่หลากหลายภายในอุปกรณ์เหล่านี้

โทรคมนาคม

ในอุตสาหกรรมโทรคมนาคม รีเลย์ PCB ใช้ในการสลับและกำหนดเส้นทางสัญญาณในอุปกรณ์ของเครือข่าย ให้การเชื่อมต่อที่ปลอดภัยตลอดจนการส่งสัญญาณที่มีประสิทธิภาพ

เครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้าน

รีเลย์ PCB ใช้ในเครื่องใช้ในครัวเรือนส่วนใหญ่ เช่น ไมโครเวฟ เตาอบ และเครื่องชงกาแฟ ช่วยให้สามารถควบคุมส่วนประกอบการทำงาน เช่น องค์ประกอบความร้อนและตัวจับเวลา

คู่มือการเลือกรีเลย์ PCB

ข้อมูลจำเพาะทางไฟฟ้า

ในการเลือกรีเลย์ PCB จะต้องพิจารณาข้อกำหนดทางไฟฟ้า เช่น แรงดันไฟฟ้าในการทำงาน อัตรากระแสไฟ และความจุไฟฟ้า สิ่งเหล่านี้จำเป็นต้องตรงกับข้อกำหนดของการใช้งานเพื่อให้มีสภาพการทำงานที่เหมาะสมที่สุด

ข้อมูลจำเพาะทางกล

พารามิเตอร์ทางกล รวมถึงความต้านทานหน้าสัมผัส ความต้านทานของฉนวน และความเร็วในการเปลี่ยน จะต้องได้รับการประเมินโดยสัมพันธ์กับข้อกำหนดเฉพาะของการใช้งาน

ความกังวลด้านสิ่งแวดล้อม

ต้องคำนึงถึงเงื่อนไขการดำเนินงานด้วย อุณหภูมิ ความชื้น และระดับการสั่นสะเทือนอาจส่งผลต่อความน่าเชื่อถือและอายุการใช้งานของรีเลย์ การใช้รีเลย์ที่เหมาะสมสำหรับสภาพการทำงานของสภาพแวดล้อมโดยรอบเป็นสิ่งสำคัญ

ข้อกำหนดการสมัคร

ข้อกำหนดเฉพาะของการใช้งาน รวมถึงลักษณะของโหลดที่ถูกควบคุมและความถี่ของการสลับ จะกำหนดกระบวนการคัดเลือก รีเลย์ประเภทต่างๆ อาจเหมาะสมกับการใช้งานเฉพาะมากกว่า

ต้นทุนและความน่าเชื่อถือ

สิ่งสำคัญคือต้องสร้างสมดุลระหว่างต้นทุนกับความน่าเชื่อถือ แม้ว่ารีเลย์ที่มีความน่าเชื่อถือสูงจะมีราคาสูงกว่า แต่ก็สามารถประหยัดเงินได้ในระยะยาวโดยลดต้นทุนการบำรุงรักษาและการเปลี่ยนทดแทน

บทสรุป

โดยสรุป รีเลย์ PCB มีความจำเป็นสำหรับการควบคุมวงจรไฟฟ้าโดยใช้สัญญาณไฟต่ำ มีประเภทที่แตกต่างกันและให้ประโยชน์ เช่น ความน่าเชื่อถือและขนาดที่เล็กที่สุด จึงถูกนำมาใช้ในการใช้งานด้านยานยนต์ อุตสาหกรรม อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค และโทรคมนาคม ความรู้เกี่ยวกับหลักการและประเภทช่วยในการเลือกรีเลย์ที่ถูกต้องสำหรับการใช้งานเฉพาะ