رله یک قطعه الکترومکانیکی است که برای ایزولاسیون (جداسازی) الکتریکی بین دو نقطه از آن استفاده می‌شود.
همانطور که از نامش پیداست، رله یک قطعه الکترومکانیکی است که جریان را از باتری به قطعه دیگر منتقل می‌کند (Relays) :
بنابراین شاید به نظرتان برسد وجود رله در مدار اضافی است! زیرا هر قطعه‌ای اگر مستقیماً (بدون وجود رله) از باتری سیم‌کشی شود هم همچنان کار می‌کند. اما دلیل محکمی برای استفاده از رله وجود دارد.
رله در اصل یک کلید با یک آهنربای الکتریکی در داخلش است. هنگامی که انرژی دریافت می‌کند (توسط باتری)، اهرمی را برای بستن کنتاکت‌هایش (Contacts) فعال می‌کند.
چرا از رله استفاده می‌کنیم؟
فرض کنید می‌خواهید با استفاده از میکروکنترلر یک LED را روشن یا خاموش کنید، احتمالا می‌توانید LED را مستقیما به پین خروجی میکروکنترلر ( با حضور مقاومت محدود کننده جریان) متصل کنید و با فرستادن سیگنال، LED را روشن یا خاموش کنید.
اما برای اینکه یک لامپ LED با درایور داخلی 10 وات را روشن یا خاموش کنید، چه باید کرد؟ از آنجایی که LED یک المان کوچک است و نیازهای ولتاژی و جریانی پایینی دارد (که برای میکروکنترلر مناسب است)، می‌تواند مستقیم به پین خروجی میکروکنترلر متصل شود.
اما این کار را نمی‌توانید با لامپ LED با درایور داخلی 10 وات انجام دهید. اول از همه، با ولتاژ برق خانگی ( ولتاژ متناوب یا AC ) کار می‌کند. دومین نکته این است که حتی اگر لامپ می‌توانست توسط ولتاژ مستقیم (DC) راه‌اندازی شود، داشتن خروجی 10 وات، بیش از حد توان میکروکنترلر است. در این شرایط از قطعاتی مثل رله‌ها استفاده می‌کنیم.
رله چگونه کار می‌کند؟
همانطور که در ابتدا گفته شد، رله یک قطعه الکترومکانیکی است که برای ایزولاسیون (جداسازی) الکتریکی بین دو نقطه از آن استفاده می‌شود. به عنوان مثال با نگاه کردن به شکل رو‌به‌رو متوجه می‌شوید که رله بین نقطه A و دو نقطه B و C قرار دارد. رله بر اساس ورودی‌های الکتریکی، روشن شده و بین دو نقطه B و C اتصال ایجاد می‌کند.
رله عموما دو حالت دارد: NC و NO :
NC: حالت عادی بسته ( Normally Closed )
NO: حالت عادی باز ( Normally Open )
به دوشکل زیر نگاه کنید؛
(COM: مشترک ، VCC+: ولتاژ تغذیه رله و GND: زمین برای ولتاژ تغذیه است)
زمانی که هیچ ولتاژ تغذیه وجود ندارد (شکل سمت چپ)، نقطه مشترک به حالت بسته متصل است و حالت باز به جایی وصل نیست. در حالت دیگر، زمانی که ولتاژ تغذیه اعمال شود (شکل سمت راست)، نقطه مشترک به حالت باز متصل است و حالت بسته به جایی متصل نیست.
برای درک بیشتر به مثال زیر توجه کنید. با توجه به ورودی دیجیتال باید یکی از دو LED سبز و قرمز روشن باشد. LED سبز در ابتدا روشن شود و LED قرمز پس از متصل شدن ولتاژ تغذیه رله، روشن شود.
انواع رله
همه رله ها اساساً به یک شکل عمل می کنند: یک مدار برای تغذیه مدار دیگر استفاده می شود. اما رله‌ها با توجه به قواعد عملیاتی و ویژگی‌های ساختاریشان، به انواع مختلفی گروه‌بندی می‌شوند: ما اغلب از رله های الکترومغناطیسی، رله‌های حالت جامد (SSR)، رله های حرارتی و رله‌های تاخیر زمانی (Delay) استفاده می‌کنیم.
