Röle, elektrikle çalışan bir anahtardır; iki kontak ayrıldığında röle açılır ve iki kontak temas ettiğinde röle kapanır. Elektrik devresinin durumunu bir durumdan diğerine değiştirmek için ESP32, ESP8266 gibi 3.3V veya Arduino gibi 5V gibi düşük voltajlarla kontrol edilmek üzere tasarlanmıştır.

Genellikle düşük voltaj devrelerini yüksek voltaj devrelerinden izole etmek ve yüksek voltajlı cihazları kontrol etmek için kullanılırlar.

Arduino ile bunu nasıl yapacağınızı öğrenmek ve Röle hakkında daha fazla bilgi edinmek istiyorsanız, Yüksek Voltajlı Cihazları Röle Modülleri ile Kontrol Etme Üzerine Arduino Eğitimi’ni kontrol edebilirsiniz.

Piyasada farklı platformlarla uyumlu ve farklı amaçlar için kullanılan binlerce röle olduğundan, çok sayıda farklı röle türü bulunmaktadır. Peki, projeniz için nasıl bir röle seçeceksiniz?

Endişelenmeyin, bu kılavuzdan sonra şunları öğreneceksiniz:

Farklı Röle Türleri
- Nasıl çalıştıkları
- Avantajları ve Dezavantajları
Özel Fonksiyonlu Röleler

Ve projenize en uygun röleyi seçin! Daha fazla uzatmadan, ilk röle türüne geçelim.

Röle Türleri

Çalışma prensibi ve yapısal özelliklerine bağlı olarak, röleler esasen farklı türlere ayrılır:

Elektromekanik Röle
Katı Hal Rölesi
Reed Röle

Hala çeşitli diğer röle türleri bulunmaktadır ancak bunların kullanımı ya sınırlıdır, ya çok pahalıdır ya da yaygın olarak bulunmamaktadır ve bu nedenle bu kılavuzda yer almayacaktır.

Daha fazla uzatmadan, şu anda en yaygın kullanılan 3 röle türüne bakalım, ilki:

Elektromekanik Röle

Bu röleler, elektriksel, mekanik ve manyetik bileşenlerle inşa edilmiştir. Enerji verildiğinde bir manyetik alan oluşturan bir bobin ile yapılmıştır. Bu manyetik alan, kontakları kapatan veya açan hareketli bir kontak olan armature’yi çeker.

Bobin enerjisi kesildiğinde, bobin manyetik alanını kaybeder ve bir yay, armature’yi normal pozisyonuna geri çeker; bu da kontakları tekrar açar veya kapatır.

İşte bir motoru çalıştırmak için bir Elektromekanik Röle’nin çalışırkenki bir örneği:

Elektromekanik Röleler, uygulamalara bağlı olarak AC veya DC kaynaklar için tasarlanmıştır. AC ve DC röleler, elektromanyetik indüksiyon prensibiyle çalışır, ancak yapıları bobin yapısında farklılık gösterebilir. DC bobin, enerjiyi kesmek için bir serbest döngü diyotu içerirken, AC röleler akım kayıplarını önlemek için laminede çekirdekler kullanır.

Elektromekanik Röleler, iki türe daha ayrılır:

Latch (Kilitleme)
- Kilitleme Röleleri, akım kapandığında son pozisyonda kalabilen bir veya iki bobine sahiptir. Giriş voltajı kesildiğinde bile, bu röle, bir sonraki ters giriş sinyalini alana kadar ayar veya sıfırlama durumunu korur. Ayrıca “keep relay” olarak da adlandırılır.
- Düşük güç tüketimi gereken uygulamalarda faydalıdırlar çünkü pozisyonlarını korumak için herhangi bir akıma ihtiyaç duymazlar.
Non-Latching (Kilitlemesiz)
- Diğer taraftan, Non-Latching, akım akmadığında NC (Normalde kapalı) durumunu koruyan bir yay veya mıknatıs içerir ve yalnızca harekete geçirildiğinde durumunu korur. Bobin üzerinden akım geçtiğinde, kontak açılır.

Elektromekanik Röleler, ayrıca terminal sayısına göre anahtarlama türlerine göre daha da sınıflandırılır:

Tek Atış (ST)
- ör. SPST (Tek Kutu Tek Atış) – Bir düğme gibi çalışan en basit röledir. Röle normalde açıktır ve akım geçtiğinde kapanır.

Çift Atış (DT)
- ör. SPDT (Tek Kutu Çift Atış) – Bir ortak terminal ve iki kontağa sahiptir, iki seçenek arasında seçim yapmak için idealdir.

Elektromekanik Rölelerin Avantajları ve Dezavantajları

Avantajları

Büyük akım darbelere dayanabilir
Yüksek mekanik yapı güvenilirliği, dış elektromanyetik ortama duyarsızdır
Ucuz ve maliyet etkin
Yüksek voltaj, yüksek akım yükünü taşıyabilir

Dezavantajları

Elektromekanik röleler, diğer röle türlerine göre 5 ila 15 ms ile daha yavaştır
Daha büyük paket boyutları, küçük projeler için uygun değildir
Elektromekanik röleler, mekanik aşınma nedeniyle diğer röle türlerine göre daha kısa bir ömre sahiptir

Katı Hal Röleleri

SSR olarak da bilinen Katı Hal Röleleri, temel olarak önceki Elektromekanik röle ile aynı işlevi gören çeşitli elektronik bileşenlerden oluşan bir devredir. Hareketli parça olmadan anahtarlama işlemini gerçekleştirmek için katı hal bileşenleri kullanırlar.

SSR, kontrol terminalleri üzerinden küçük bir dış voltaj uygulandığında açılır veya kapanır. Yüksek voltajlı yüklerin iletimini ve kesilmesini sağlamak için yarı iletken cihazlar kullanır.

Tipik bir SSR, bir LED sürücüsü ve fotosensitif MOSFET içerir. Akım aktığında, LED’i aydınlatır; fotosensitif MOSFET bunu algıladığında, TRIAC (Alternatif akım için triot) veya SCR (Silicon Controlled Rectifier) kapısını tetikler ve yükü anahtarlayarak yüksek voltaj devresi açılır.

Katı Hal Rölelerinin Avantajları ve Dezavantajları

Avantajları

Hızlı anahtarlama hızı, anahtarlama süresi LED’in açılıp kapanması için gereken zamana bağlıdır – yaklaşık 1 ms ve 0.5 ms. Örneğin, kullandığımız G3MC202p seri SSR, yük güç kaynağı döngüsünün ½’si + 1 ms’dir.
Tamamen sessiz çalışma, neredeyse hiç gürültü yoktur
Fiziksel kontakların olmaması, kıvılcım oluşumunu engeller, bu da patlayıcı ortamlarda kullanılmasına olanak tanır.
Artan ömür, birçok kez etkinleştirilse bile, hareketli parça ve kontaklar olmadığından karbon birikimi olmaz.
Tek parça yapıda kompakt, ince profilli SSR, bir PCB, terminaller ve ısı emici içeren tümleşik bir yapıya sahiptir; bu, mekanik rölelerden çok daha küçüktür ve daha fazla kanal entegre edebilir.
Fiziksel şoklara duyarsızdır

Dezavantajları

Kontak direnci görece büyüktür, genellikle 100 ohm’un üzerindedir, bu da daha fazla ısı üretecektir, bu nedenle bir fan ile kullanılması gerekmektedir.
Yüksek maliyet

Reed Röleleri

Reed röleleri, dış manyetik alanın veya bobininden indüklenen alanın etkisi altında hareket eden, inert gazla doldurulmuş bir cam tüp içinde yer alan manyetik şeritlerden (reed olarak da bilinir) oluşan bir anahtardır. Bobine uygulanan manyetik alan, Reed’in hareket etmesini sağlayan tüpün etrafına sarılmıştır, böylece anahtar, bir armaturun hareket etmesini gerektirmeden gerçekleşebilir.

Yukarıda görebileceğiniz gibi, reed bıçağının bağlantısının kopacağı bobine voltaj uygulanmadığında eksenel bir manyetik alan oluşmaz çünkü sertlik nedeniyle bağlantı kopar. Bobine bir voltaj uygulandığında, bir enine manyetik alan oluşacak ve reed mıknatıslanacaktır. Bir kontak N kutbu, diğeri ise S kutbu haline gelir ve bu noktada bağlantı sağlanır.

Reed Rölesi kullanırken, indüktif bir yük (motor gibi) ile kullanıyorsanız, röle ile yük arasında bir koruma devresi eklemeniz gerektiğini unutmayın.

Reed Rölesinin Avantajları ve Dezavantajları

Avantajlar

Düşük güç tüketimi, küçük boyut
İnert gazla kaplandığı için, sıcaklık ve nem gibi çevresel faktörlerden çok az etkilenir, bu da yüksek çevresel uyumluluk sağlar
Geçiş hızı hızlıdır, elektromekanik bir röleden yaklaşık 10 kat daha yüksektir

Dezavantajlar

Düşük yük voltajı ve düşük akım
İndüktif yüklerden etkilenme

Özel Fonksiyonlu Röle

Bahsedilen röle türlerinin dışında, Seeed’de hoşunuza gideceğini düşündüğüm birkaç özel fonksiyonlu röle türü de sunuyoruz:

Heelight Rölesi

Bir röleyi ses komutlarıyla kontrol etmek ister misiniz? Bu Heelight Rölesi tam olarak bunu yapıyor!

Heelight Rölesi, yaklaşık 10 metre mesafeden dijital ses komutları kullanarak bir röleyi kontrol etmek için özel olarak tasarlanmıştır. 500’den fazla dijital ses komutunu tanıyabilen akıllı bir ses sensörü olan Heelight Core (https://longan-labs.cc/heelight-core/) ile inşa edilmiştir.

Artık akıllı telefonunuz, bilgisayarınız veya herhangi bir ses çalar ile bir ses oynatarak lambaları, fanları, solenoidleri ve 220VAC veya DC güçle çalışan diğer küçük cihazları açıp kapatabilirsiniz. Heelight Rölesi, bu modülün üretimi sırasında dijital ses tanıma için önceden programlanmış bir STM32 Arm Cortex mikrodenetleyici ile entegre edilmiştir, bu nedenle dijital ses komutlarını işlemek için daha fazla programlama gerektirmez.

Modül, iki yerleşik anlık basma düğmesi kullanarak bir dijital ses komutuna yanıt verecek şekilde yapılandırılabilir.

Codec-Adaptive Kablosuz Röle

Yüksek voltajlı cihazları kablosuz olarak kontrol etmek ister misiniz? Bu kablosuz röleye göz atın!

Bu kablosuz röle, tek kanallı bir röleye sahip codec-adaptive RF alıcısıdır. Elektrikli cihazlar için kablosuz AC kontrolünün kolayca uygulanmasına yardımcı olur. Özellikleri:

Maksimum 30 farklı codec, her codec için sınırsız kontrol cihazı veya verici
En popüler RF uzaktan kumandaların adaptasyonu, döngü kodu hariç

Kablosuz işlevi ile, ev otomasyonu, güvenlik, endüstriyel kontrol ve daha birçok projeniz için mükemmeldir!

Özet

Artık her tür rölenin nasıl çalıştığını ve avantajlarını ve dezavantajlarını bildiğinize göre, projelerinizde hangi röleyi kullanacağınızı biliyor musunuz? Şimdi burada bir röle alın!

Hala projenize hangi rölenin uygun olduğunu bilmiyor musunuz?

Endişelenmeyin, çünkü Seeed’in mevcut röle modüllerini özetledik, hepsi Arduino ve Raspberry Pi ile uyumludur, kullanıcılarımıza genel bir rehber sunmak için.

Şu anda, Seeed Bazaar’da 11 röle modülü mevcuttur, bunlardan 5’i elektromekanik röle, 5’i katı hal rölesi ve 1’i reed rölesidir.

Bu rehber, projelerinizin ihtiyaçlarına uygun bir röle seçmenize yardımcı olmak için tüm rölelerimizin karşılaştırmasını içermektedir. Arduino ve Raspberry Pi ile bir röle kullanmak isteyenler için çok yararlı bir rehberdir. Yeni rehberi buradan kontrol edin.

Röle Türleri – Hangi Birini Kullanmalısınız?