روش تبدیل تبدیل NPN به رله

تبدیل NPN به رله

در این مقاله  تبدیل NPN به رله را با رسم شماتیک فرا می‌گیریم.

یک مدار سوئیچ رله معمولی دارای سیم پیچ است. که توسط یک سوئیچ ترانزیستور NPN ، TR1 بسته به سطح ولتاژ ورودی نشان داده می شود. وقتی ولتاژ پایه ترانزیستور صفر (یا منفی) باشد، ترانزیستور قطع شده و به عنوان یک کلید باز عمل می کند. در این حالت هیچ جریان از Collector به emitter انتقال نمی‌یابد و سیم پیچ رله خاموش می شود. زیرا دستگاه های فعلی هستند ، اگر هیچ جریانی به base منتقل نشود. بنابراین هیچ جریانی هم از سیم پیچ رله عبور نمی کند.

اگر  یک جریان مثبت به اندازه کافی که بتواند ترانزیستور را تحریک کند وارد Base شود، ترانزیستور NPN اشباع می‌شود. جریان جاری از Base به Emitter (B به E) جریان بزرگتر سیم پیچ رله را که از ترانزیستور از Collector به Emitter عبور می کند کنترل می کند.

NPN relay switch circuit

تبدیل NPN به رله

توجه داشته باشید که سیم پیچ رله تنها یک الکترومغناطیس نیست بلکه یک سلف است. وقتیکه به دلیل عملکرد سوئیچینگ ترانزیستور ، ولتاژ به سیم پیچ اعمال می شود. در نتیجه مقاومت DC سیم پیچ که توسط قانون اهم تعریف شده است ، بیشتر جریان را می‌کشد (I = V/R). بخشی از این انرژی الکتریکی در میدان مغناطیسی سیم پیچ رله ذخیره می شود.

هنگامی که ترانزیستور “OFF” می شود ، جریان عبوری از سیم پیچ رله کاهش می یابد و میدان مغناطیسی فرو می ریزد.

با این حال ، جریان ایجاد شده ناشی از انرژی ذخیره شده در میدان مغناطیسی باید به جایی برسد و ولتاژ معکوس در سیم پیچ ایجاد می شود. زیرا سعی می کند جریان را در سیم پیچ رله حفظ کند. این عمل باعث افزایش ولتاژ بالا در سیم پیچ رله می‌شود که در صورت تجمع می تواند به ترانزیستور NPN سوئیچینگ آسیب برساند.

به همین علت هر جا سلف و رله داریم یک دیود هرزگرد هم داریم. با این کار از اعمال جریان معکوس به مدار جلوگیری کنیم.

همان طور که در شماتیک مدار تبدیل NPN به رله می‌بینید.

دیود هرز گرد در تبدیل NPN  به رله

این دیود ولتاژ معکوس را در سیم پیچ تا حدود 0.7 ولت انرژی ذخیره شده را از بین می برد. بدین ترتیب از ترانزیستور سوئیچینگ محافظت می کند. دیودهای هرزگرد  تنها زمانی قابل استفاده هستند که منبع تغذیه یک ولتاژ DC باشد. سیم پیچ AC نیاز به روش حفاظتی متفاوتی دارد و برای این منظور از مدار RC پروتکل استفاده می شود.

PNP Relay Switch Circuit

مدار تبدیل PNP به رله

علاوه بر تعویض سیم پیچ های رله و بارهای دیگر با ترانزیستورهای دوقطبی NPN ، ما همچنین می توانیم آنها را با استفاده از ترانزیستورهای دو قطبی PNP تغییر دهیم. مدار سوئیچ رله PNP از نظر توانایی کنترل سیم پیچ رله با مدار سوئیچینگ رله NPN تفاوتی ندارد. با این حال ، قطب های مختلف ولتاژهای کار نیاز دارد. به عنوان مثال ، ولتاژCollector-Emitter ، VCC ، باید منفی باشد. تا در ترانزیستور PNP باعث جاری شدن جریان از Emitter به Collector شود.

PNP TO RELAY schematic

مدار تبدیل PNP به رله برخلاف مدار تبدیل NPN به رله عمل می کند. جریان بار از Emitter به Collector هنگامی که Base به سمت جلو متصل می شود با ولتاژ منفی تر از Emitter است. برای اینکه جریان بار رله ها از طریق Emitter به Collectorجریان یابد ، Base و Collector باید نسبت به Emitter منفی باشند.

به عبارت دیگر ، هنگامی که Vin بالا است ، ترانزیستور PNP “OFF” و سیم پیچ رله نیز خاموش می شود. هنگامی که Vin پایین است ، ولتاژ پایه کمتر از ولتاژ Emitter است (منفی تر) و ترانزیستور PNP “ON” می شود. مقدار مقاومت پایه ، جریان پایه را تنظیم می کند ، که جریان جمع کننده را که سیم پیچ رله را هدایت می کند ، تنظیم می کند. هنگامی که سیگنال سوئیچینگ برای ترانزیستور NPN معکوس است ، می توان از کلیدهای ترانزیستور PNP استفاده کرد.

به عنوان مثال خروجی یک دروازه CMOS NAND یا سایر دستگاه های منطقی از این قبیل. خروجی منطقی CMOS دارای قدرت درایو در منطق 0 است تا جریان کافی را برای روشن کردن ترانزیستور PNP “روشن” کند. سپس می توان با استفاده از ترانزیستورهای PNP و منبع تغذیه قطبی مخالف ، سینک های جاری را به منابع فعلی تبدیل کرد.

مشاوره فنی و فروش: 36359323-071 | 09172625624
2020 © | تمامی حقوق این وب سایت متعلق به شرکت سپهر صنعت مبتکر پارس می‌باشد. طراحی و بهینه‌سازی وب‌سایت توسط هیوا