مزایا و معایب رله در مقایسه با سوئیچ

مقایسه رله و سوئیچ

در مهندسی برق، هر دو کلید و رله از اجزای الکتریکی مهم هستند. آنها دستگاه های الکترومکانیکی هستند که برای کنترل و محافظت از سیستم طراحی شده اند. آنها را می توان در بسیاری از کاربردهای برق خانگی، در صنایعی مانند خودروسازی، مخابرات، سیستم قدرت و صنایع سیستم کنترل یافت.

سوئیچ (switch) یک وسیله الکتریکی است که برای روشن یا خاموش کردن جریان برق در مدار استفاده می شود، در حالی که یک رله (relay) کنترل جریان مشابه را فراهم می کند. تفاوت اصلی بین رله ها و سوئیچ ها در نحوه عملکرد آنها نهفته است. یک سوئیچ مدار را باز یا بسته می کند، در حالی که یک رله از آهنرباهای الکتریکی برای کنترل جریان الکتریسیته استفاده می کند. این اجازه می دهد تا کنترل پیچیده تری بر توزیع نیرو و محافظت در برابر اضافه بارهای بالقوه انجام شود. در ادامه به تفاوت بین رله و سوئیچ و کاربرد آنها می پردازیم.

همچنین بخوانید: تفاوت میان فلومتر، ترانسمیتر جریان و سوئیچ جریان

معرفی رله (Relay) و انواع آن

رله‌ها اغلب برای محافظت از سیستم‌های الکتریکی بزرگ در برابر اضافه بار استفاده می‌شوند، زیرا می‌توان آن‌ها را طوری پیکربندی کرد که وقتی برق بیش از حد از مدار عبور می‌کند، به‌طور خودکار قطع شوند. به طور مشابه، از رله ها می توان برای توزیع توان در جهت های مختلف استفاده کرد. این اجازه می دهد تا توان تولید شده توسط یک منبع در مکان های مختلف مورد استفاده قرار گیرد و در عین حال از اضافه بارهای احتمالی محافظت می کند.

رله ها اغلب برای کنترل مدارها از طریق سیگنال کم مصرف استفاده می شوند. همچنین ممکن است یک رله در جایی نصب شود که چندین مدار باید توسط یک سیگنال کنترل شوند. رله‌هایی که توان بالایی دارند ممکن است نیاز به نگهداری یک موتور الکتریکی یا سایر بارهای پرقدرت داشته باشند تا از آسیب دیدگی جلوگیری کنند و از خطاها و بارهای اضافی محافظت کنند. این نوع رله‌ها اغلب رله‌های محافظ نامیده می‌شوند و می‌توانند دارای ویژگی‌های مختلفی برای اطمینان از درست کارکردن سیستم باشند.

انواع رله گیر مغناطیسی (Magnetic latching relay) نیز رایج هستند و می‌توان از این رله‌ها در فواصل طولانی برای روشن و خاموش کردن مدارها استفاده کرد. این نوع رله، امکان کنترل از راه دور دستگاه ها و سیستم ها را در مناطق بزرگ فراهم می کند و آنها را به انتخابی محبوب در صنایعی تبدیل می کند که نیاز به چندین سیگنال یا دستگاه برای کنترل از یک مکان دارند.

معرفی سوئیچ (Switch) و انواع آن

سوئیچ‌ها همچنین می‌توانند مقداری کنترل بر جریان الکتریسیته ارائه دهند، اما در محافظت از سیستم‌های الکتریکی بزرگ در برابر بار اضافی، نسبت به رله‌ها کارایی کمتری دارند. سوئیچ‌ها نمی‌توانند زمان عبور انرژی بیش از حد از مدار را تشخیص دهند، بنابراین نمی‌توانند به طور خودکار مدار را قطع کنند.

انواع خاصی از سوئیچ ها را می توان برای سنجش سطح مایع یا موتورهای معکوس استفاده کرد. بسیاری از سوئیچ‌ها طوری مهندسی شده‌اند که امکان کنترل راحت از همه چیز، از روشنایی گرفته تا مدارها را فراهم کنند. انتخاب یک یا چند مسیر برای جریان الکتریکی می‌تواند از طریق شبکه‌های کامپیوتری یا از طریق کلیدهای تخصصی/فشار دکمه‌های کنترل انجام شود.

بیشتر بخوانید: بررسی جامع سنسور سطح سنج

سوئیچ ها و رله های الکتریکی تخصصی چیست؟

سوئیچ ها و رله های الکتریکی تخصصی (Specialty electrical switches and relays) به دسته خاصی از قطعات الکتریکی اشاره می کنند که برای انجام عملکردهای تخصصی در مدارهای الکتریکی طراحی شده اند. این سوئیچ‌ها و رله‌ها برای برآوردن نیازهای خاص، ارائه ویژگی‌های پیشرفته یا عملکرد در شرایط منحصربه‌فردی که فراتر از قابلیت‌های سوئیچ‌ها و رله‌های استاندارد است، طراحی شده‌اند.

سوئیچ ها و رله های الکتریکی تخصیی قطعاتی هستند که برای کاربردهای خاصی طراحی شده اند که به ویژگی ها یا عملکردی نیاز دارند که در سوئیچ ها و رله های استاندارد یافت نمی شوند. آنها اغلب در کاربردهای صنعتی، تجاری و نظامی استفاده می شوند که قابلیت اطمینان، ایمنی و عملکرد بسیار مهم هستند.

نمادهای رله و سوئیچ در مدار

در اینجا برخی از نمادهای مدار برای رله ها و سوئیچ ها که معمولا در مدارهای الکترونیکی استفاده می شوند، آورده شده است.

نماد سوئیچ در مدار

چه چیزی می تواند ساده تر از یک سوئیچ باشد؟ ما آنها را در خانه های روی دیوار، در اتومبیل داریم و از نظر هزینه بسیار ارزان هستند. سوئیچ ها قدیمی تر هستند و قابلیت حمل جریان کمتری دارند. انواع مختلف سوئیچ بر اساس الزامات پروژه الکترونیکی موجود است. برخی از آنها عبارتند از سوئیچ ضامن، سوئیچ کشویی، کلید فشاری، سوئیچ راکر و غیره. برخی دیگر از سوئیچ ها مانند سوئیچ مرکوری (سوئیچ های حرکت) در دزدگیر و اتوماسیون مورد استفاده قرار می گیرند.

توجه: پیکان، اتصال به مدارهای الکتریکی را نشان می دهد.

نماد رله در مدار

رله ها کلیدهای الکتریکی هستند که به طور ویژه کار می کنند و می توانند از راه دور از یک نقطه دور روشن یا خاموش شوند. رله ها بر اساس تعداد قطب ها انواع مختلفی دارند. آنها عبارتند از SPST (پرتاب تک قطبی)، SPDT (پرتاب دو قطبی تک قطبی)، DPST (پرتاب تک قطبی دو قطبی)، DPDT (پرتاب دو قطبی دو قطبی). آنها با ولتاژهای کاری استاندارد (5 ولت، 6 ولت، 12 ولت، 18 ولت، 24 ولت و 48 ولت) عرضه می شوند.

جدول مقایسه میان رله و سوئیچ

در اینجا به مقایسه بین سوئیچ و رله پرداخته شده است

مزایا و معایب رله در برابر با سوئیچ

سوئیچ کاملاً مکانیکی عمل می کند و برای ایجاد تغییر باید آن را بکشید یا فشار دهید. درحالی که رله یک دستگاه الکترومکانیکی است. کار مکانیکی با انرژی دادن به سلونوئید الکترومغناطیسی در آن انجام می شود. بنابراین برای ایجاد تغییر نیازی به نیروی فیزیکی ندارید. فقط باید یک ولتاژ انرژی دهنده معمولاً 5 تا 24 ولت داشته باشید.

مزایای رله نسبت به سوئیچ

• عایق الکتریکی کامل – از این رو، برای سوئیچ کردن مدارهای ولتاژ بالا توسط یک مدار با باتری مناسب تر است.
• سوئیچینگ سریع تر نسبت به سوئیچ های دستی
• بدون نیاز به دخالت انسانی، از این رو برای سوئیچینگ خودکار مناسب است

معایب رله نسبت به سوئیچ

• نویز سوئیچینگ
• امکان تداخل الکترومغناطیسی (EMI) در نزدیکی قطعات/دستگاه های دیگر
• اندازه ای بیشتر از سوئیچ های استاتیک
• جلوه‌های بارگذاری القایی مانند “بازگشت (Back emf)” را در مدارها ایجاد می‌کند. بنابراین، لازم است از ” free wheeling diode” به موازات رله‌ها استفاده شود. در غیر این صورت، دستگاه منبع جریان مانند آی سی ممکن است بسوزد.

به طور کلی، رله ها برای کنترل جریان الکتریکی و ارائه اقدامات ایمنی در برابر اضافه بارها از سوئیچ ها قدرتمندتر و همه کاره تر هستند. آنها را می توان در کاربردهای مختلف، از سیستم های صنعتی بزرگ گرفته تا لوازم خانگی استفاده کرد. از سوی دیگر، سوئیچ ها اغلب برای ارائه کنترل اولیه بر مدارهای الکتریکی استفاده می شوند و در برخی موارد می توانند مقرون به صرفه تر از رله ها باشند. در نهایت، انتخاب بهترین دستگاه برای هر کاربرد معین به مشخصات سیستم و سطح حفاظت و کنترل مورد نیاز بستگی دارد.

جمع بندی: رله ها و سوئیچ ها قطعات الکترونیکی اولیه ای هستند که در منازل، شرکت ها، کارخانه ها و کنترل های صنعتی استفاده می شوند. تفاوت هایی بین رله و سوئیچ در عملکرد، طراحی مکانیکی و پایداری وجود دارد. هر دوی آنها مزایا و معایب منحصر به فرد خود را دارند. به عنوان مثال، سوئیچ‌ها برای کاربردهای کم‌هزینه مناسب‌تر هستند و رله‌ها برای کنترل از راه دور لوازم خانگی در خانه‌های هوشمند و اهداف صنعتی و حرفه ای، گزینه ی برتر هستند.