ఈ వ్యాసంలో మేము ట్రాన్సిస్టర్ రిలే డ్రైవర్ సర్క్యూట్ను సమగ్రంగా అధ్యయనం చేస్తాము మరియు సూత్రాల ద్వారా పారామితులను లెక్కించడం ద్వారా దాని కాన్ఫిగరేషన్ను ఎలా రూపొందించాలో నేర్చుకుంటాము.
రిలే యొక్క ప్రాముఖ్యత
ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్లలో రిలేస్ చాలా ముఖ్యమైన భాగం. ప్రత్యేకించి అధిక విద్యుత్ బదిలీ లేదా మెయిన్స్ ఎసి లోడ్ స్విచింగ్ ఉన్న సర్క్యూట్లలో, కార్యకలాపాలను అమలు చేయడంలో రిలేలు ప్రధాన పాత్ర పోషిస్తాయి.
ట్రాన్సిస్టర్ను ఉపయోగించి రిలేను సరిగ్గా ఎలా ఆపరేట్ చేయాలో ఇక్కడ మనం నేర్చుకుంటాము మరియు సమస్యలు లేకుండా కనెక్ట్ చేయబడిన లోడ్ను మార్చడానికి ఎలక్ట్రానిక్ సిస్టమ్లో డిజైన్ను వర్తింపజేస్తాము.
రిలే ఎలా పనిచేస్తుందనే దాని గురించి లోతైన అధ్యయనం కోసం దయచేసి ఈ కథనాన్ని చదవండి
రిలే, మనందరికీ తెలిసినట్లుగా ఎలక్ట్రోమెకానికల్ పరికరం, ఇది స్విచ్ రూపంలో ఉపయోగించబడుతుంది.
అనుబంధ కాయిల్లో వర్తించే సాపేక్షంగా చిన్న విద్యుత్ శక్తికి ప్రతిస్పందనగా దాని పరిచయాలకు అనుసంధానించబడిన బాహ్య లోడ్ను మార్చడానికి ఇది బాధ్యత వహిస్తుంది.
ప్రాథమికంగా కాయిల్ ఇనుప కోర్ మీద గాయమవుతుంది, కాయిల్కు ఒక చిన్న డిసి వర్తించినప్పుడు, అది శక్తివంతం చేస్తుంది మరియు విద్యుదయస్కాంతంగా ప్రవర్తిస్తుంది.
కాయిల్కు సమీపంలో ఉంచిన స్ప్రింగ్ లోడెడ్ కాంటాక్ట్ మెకానిజం వెంటనే స్పందిస్తుంది మరియు శక్తిమంతమైన కాయిల్ విద్యుదయస్కాంత శక్తి వైపు ఆకర్షిస్తుంది. కోర్సులో పరిచయం దాని జతలో ఒకదానిని కలుపుతుంది మరియు దానితో అనుబంధించబడిన ఒక జతని డిస్కనెక్ట్ చేస్తుంది.
DC కాయిల్కు ఆఫ్ చేయబడినప్పుడు మరియు పరిచయాలు దాని అసలు స్థానానికి తిరిగి వచ్చినప్పుడు రివర్స్ జరుగుతుంది, మునుపటి పరిపూరకరమైన పరిచయాల సమితిని అనుసంధానిస్తుంది మరియు చక్రం సాధ్యమైనంత ఎక్కువసార్లు పునరావృతమవుతుంది.
ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్కు సాధారణంగా ట్రాన్సిస్టర్ సర్క్యూట్ దశను ఉపయోగించి రిలే డ్రైవర్ అవసరం, ఇది తక్కువ శక్తి DC మార్పిడి అవుట్పుట్ను అధిక శక్తి మెయిన్స్ AC స్విచ్చింగ్ అవుట్పుట్గా మార్చడానికి.
అయినప్పటికీ ఎలక్ట్రానిక్ నుండి తక్కువ స్థాయి సిగ్నల్స్ ఐసి స్టేజ్ లేదా తక్కువ కరెంట్ ట్రాన్సిస్టర్ స్టేజ్ నుండి పొందవచ్చు, రిలేను నేరుగా నడపడానికి చాలా అసమర్థంగా ఉండవచ్చు. ఎందుకంటే, రిలేకు సాపేక్షంగా అధిక ప్రవాహాలు అవసరమవుతాయి, ఇవి సాధారణంగా IC మూలం లేదా తక్కువ కరెంట్ ట్రాన్సిస్టర్ దశ నుండి అందుబాటులో ఉండవు.
పై సమస్యను అధిగమించడానికి, ఈ సేవ అవసరమయ్యే అన్ని ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్లకు రిలే నియంత్రణ దశ అత్యవసరం అవుతుంది.
రిలే డ్రైవర్ అనేది రిలేతో జతచేయబడిన అదనపు ట్రాన్సిస్టర్ దశ తప్ప మరొకటి కాదు. మునుపటి నియంత్రణ దశ నుండి అందుకున్న ఆదేశాలకు ప్రతిస్పందనగా రిలేని ఆపరేట్ చేయడానికి ట్రాన్సిస్టర్ సాధారణంగా మరియు పూర్తిగా ఉపయోగించబడుతుంది.
సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం
పై సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రాన్ని ప్రస్తావిస్తూ, కాన్ఫిగరేషన్లో ట్రాన్సిస్టర్, బేస్ రెసిస్టర్ మరియు ఫ్లైబ్యాక్ డయోడ్తో రిలే మాత్రమే ఉంటాయి.
అయితే అవసరమైన ఫంక్షన్ల కోసం డిజైన్ను ఉపయోగించటానికి ముందు కొన్ని సంక్లిష్టతలు పరిష్కరించాల్సిన అవసరం ఉంది:
రిలే కార్యకలాపాలను నియంత్రించడానికి బేస్ డ్రైవ్ వోల్టేజ్ టు ట్రాన్సిస్టర్ ప్రధాన వనరు కాబట్టి, సరైన ఫలితాల కోసం ఇది ఖచ్చితంగా లెక్కించాల్సిన అవసరం ఉంది.
బేస్ రెసిస్టర్ విలువ ఐడి ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క కలెక్టర్ / ఉద్గారిణి లీడ్స్ అంతటా నేరుగా అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది లేదా మరో మాటలో చెప్పాలంటే, ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క కలెక్టర్ లోడ్ అయిన రిలే కాయిల్ కరెంట్ ప్రధాన కారకాల్లో ఒకటిగా మారుతుంది మరియు విలువను నేరుగా ప్రభావితం చేస్తుంది ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క బేస్ రెసిస్టర్.
లెక్కింపు ఫార్ములా
ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క బేస్ రెసిస్టర్ను లెక్కించడానికి ప్రాథమిక సూత్రం వ్యక్తీకరణ ద్వారా ఇవ్వబడుతుంది:
R = (మాకు - 0.6) hFE / రిలే కాయిల్ కరెంట్,
- ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క R = బేస్ రెసిస్టర్,
- మాకు = మూలం లేదా బేస్ రెసిస్టర్కు ట్రిగ్గర్ వోల్టేజ్,
- hFE = ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క ప్రస్తుత లాభం ఫార్వర్డ్,
కింది ఓం యొక్క చట్టాన్ని పరిష్కరించడం ద్వారా “రిలే కరెంట్” అయిన చివరి వ్యక్తీకరణ కనుగొనవచ్చు:
I = Us / R, ఇక్కడ నేను అవసరమైన రిలే కరెంట్, మాకు రిలేకు సరఫరా వోల్టేజ్.
ప్రాక్టికల్ అప్లికేషన్
మల్టీమీటర్ ఉపయోగించి రిలే కాయిల్ నిరోధకతను సులభంగా గుర్తించవచ్చు.
మాకు తెలిసిన పరామితి కూడా అవుతుంది.
సరఫరా మాకు = 12 V అని అనుకుందాం, కాయిల్ నిరోధకత 400 ఓంలు, అప్పుడు
రిలే కరెంట్ I = 12/400 = 0.03 లేదా 30 mA.
ఏదైనా ప్రామాణిక తక్కువ సిగ్నల్ ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క Hfe 150 చుట్టూ ఉంటుందని భావించవచ్చు.
పై విలువలను మనకు లభించే వాస్తవ సమీకరణంలో వర్తింపజేయడం,
R = (Ub - 0.6) × Hfe రిలే కరెంట్
R = (12 - 0.6) 150 / 0.03
= 57,000 ఓంలు లేదా 57 కె, దగ్గరి విలువ 56 కె.
రిలే కాయిల్లో అనుసంధానించబడిన డయోడ్ పై లెక్కతో సంబంధం లేదు, దీనిని ఇప్పటికీ విస్మరించలేము.
డయోడ్ రిలే కాయిల్ నుండి ఉత్పత్తి చేయబడిన రివర్స్ EMF దాని ద్వారా చిన్నదిగా ఉందని మరియు ట్రాన్సిస్టర్లో వేయబడకుండా చూస్తుంది. ఈ డయోడ్ లేకుండా, వెనుక EMF ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క కలెక్టర్ ఉద్గారిణి ద్వారా ఒక మార్గాన్ని కనుగొనటానికి ప్రయత్నిస్తుంది మరియు కోర్సులో ట్రాన్సిస్టర్ను శాశ్వతంగా దెబ్బతింటుంది.
పిఎన్పి బిజెటిని ఉపయోగించి రిలే డ్రైవర్ సర్క్యూట్
ఒక సాధారణ ఉద్గారిణి కాన్ఫిగరేషన్తో అనుసంధానించబడినప్పుడు ట్రాన్సిస్టర్ స్విచ్ వలె ఉత్తమంగా పనిచేస్తుంది, అంటే BJT యొక్క ఉద్గారిణి ఎల్లప్పుడూ 'గ్రౌండ్' లైన్తో నేరుగా కనెక్ట్ అయి ఉండాలి. ఇక్కడ 'గ్రౌండ్' అనేది NPN కోసం ప్రతికూల రేఖను మరియు PNP BJT కొరకు సానుకూల రేఖను సూచిస్తుంది.
సర్క్యూట్లో ఒక NPN ఉపయోగించబడితే, లోడ్ తప్పనిసరిగా కలెక్టర్తో అనుసంధానించబడి ఉండాలి, ఇది దాని ప్రతికూల రేఖను ఆన్ / ఆఫ్ చేయడం ద్వారా ఆన్ / ఆఫ్ చేయడానికి అనుమతిస్తుంది. పై చర్చలలో ఇది ఇప్పటికే వివరించబడింది.
మీరు సానుకూల పంక్తిని ఆన్ / ఆఫ్ చేయాలనుకుంటే, ఆ సందర్భంలో మీరు రిలేను నడపడానికి PNP BJT ని ఉపయోగించాల్సి ఉంటుంది. ఇక్కడ రిలే సరఫరా యొక్క ప్రతికూల రేఖ మరియు PNP యొక్క కలెక్టర్ అంతటా అనుసంధానించబడి ఉండవచ్చు. ఖచ్చితమైన కాన్ఫిగరేషన్ కోసం దయచేసి క్రింది బొమ్మను చూడండి.
అయితే ట్రిగ్గరింగ్ కోసం పిఎన్పికి దాని బేస్ వద్ద నెగటివ్ ట్రిగ్గర్ అవసరం, కాబట్టి మీరు సిస్టమ్ను సానుకూల ట్రిగ్గర్తో అమలు చేయాలనుకుంటే, మీరు ఈ క్రింది చిత్రంలో చూపిన విధంగా ఎన్పిఎన్ మరియు పిఎన్పి బిజెటిల కలయికను ఉపయోగించాల్సి ఉంటుంది:
పై భావనకు సంబంధించి మీకు ఏదైనా నిర్దిష్ట ప్రశ్న ఉంటే, దయచేసి శీఘ్ర ప్రత్యుత్తరాలను పొందడానికి వ్యాఖ్యల ద్వారా వాటిని సంకోచించకండి.
పవర్ సేవర్ రిలే డ్రైవర్
సాధారణంగా, రిలే ఆపరేటింగ్ కోసం సరఫరా వోల్టేజ్ రిలే లాగబడిందని నిర్ధారించడానికి డైమెన్షన్ చేయబడుతుంది. అయినప్పటికీ, అవసరమైన నిలుపుదల వోల్టేజ్ సాధారణంగా చాలా తక్కువగా ఉంటుంది.
ఇది సాధారణంగా పుల్-ఇన్ వోల్టేజ్ సగం కూడా కాదు. ఫలితంగా, తగ్గిన వోల్టేజ్ వద్ద కూడా ఎక్కువ రిలేలు సమస్యలు లేకుండా పనిచేయగలవు, కాని ప్రారంభ ఆక్టివేషన్ వోల్టేజ్ వద్ద పుల్-ఇన్ కోసం తగినంతగా అధికంగా ఉందని నిర్ధారించినప్పుడు మాత్రమే.
దిగువ సమర్పించిన సర్క్యూట్ 100 mA లేదా అంతకంటే తక్కువ పని చేయడానికి పేర్కొన్న రిలేలకు అనువైనది, మరియు 25 V కంటే తక్కువ సరఫరా వోల్టేజ్ వద్ద. ఈ సర్క్యూట్ను ఉపయోగించడం ద్వారా రెండు ప్రయోజనాలు హామీ ఇవ్వబడతాయి: మొదట రిలే ఫంక్షన్లలో గణనీయంగా తక్కువ కరెంట్ను ఉపయోగించి 50% కన్నా తక్కువ రేట్ చేయబడిన సరఫరా వోల్టేజ్ మరియు రిలే యొక్క వాస్తవ రేటింగ్లో 1/4 కి కరెంట్ తగ్గించబడింది! రెండవది, అధిక వోల్టేజ్ రేటింగ్ ఉన్న రిలేలను తక్కువ సరఫరా శ్రేణులతో ఉపయోగించవచ్చు. (ఉదాహరణకు, TTL సరఫరా నుండి 5 V తో పనిచేయడానికి 9 V రిలే అవసరం).
సర్క్యూట్ రిలేను సంపూర్ణంగా పట్టుకోగల సరఫరా వోల్టేజ్కు వైర్డుగా చూడవచ్చు. S1 తెరిచిన సమయంలో, C1 R2 ద్వారా సరఫరా వోల్టేజ్ వరకు ఛార్జ్ అవుతుంది. R1 ను + టెర్మినల్కు కలుపుతారు మరియు T1 అవ్ట్ ఆఫ్ అవుతుంది. S1 ప్రెజెంట్ అయిన క్షణం, T1 బేస్ R1 ద్వారా సాధారణ సరఫరాకు అనుసంధానించబడుతుంది, తద్వారా ఇది ఆన్ చేసి రిలేను నడుపుతుంది.
సి 1 యొక్క సానుకూల టెర్మినల్ స్విచ్ ఎస్ 1 ద్వారా సాధారణ మైదానానికి కలుపుతుంది. ఈ కెపాసిటర్ ప్రారంభంలో సరఫరా వోల్టేజీకి ఛార్జ్ చేయబడిందని పరిగణనలోకి తీసుకుంటే, ఈ సమయంలో దాని -టర్మినల్ ప్రతికూలంగా మారుతుంది. అందువల్ల రిలే కాయిల్ అంతటా వోల్టేజ్ సరఫరా వోల్టేజ్ కంటే రెండు రెట్లు ఎక్కువ చేరుకుంటుంది మరియు రిలేలో ఈ పుల్. స్విచ్ ఎస్ 1, ఖచ్చితంగా, ఏదైనా సాధారణ ప్రయోజన ట్రాన్సిస్టర్తో ప్రత్యామ్నాయం కావచ్చు, ఇది అవసరమైన విధంగా ఆన్ లేదా ఆఫ్ చేయవచ్చు.
మునుపటి: ఇంట్లో విద్యుత్తును ఎలా ఆదా చేయాలి - సాధారణ చిట్కాలు తర్వాత: పైరో-జ్వలన సర్క్యూట్ను ఎలా నిర్మించాలి - ఎలక్ట్రానిక్ పైరో ఇగ్నిటర్ వ్యవస్థ