الیکٹریکل ریلے کو دو قسموں میں تقسیم کیا جاسکتا ہے، یعنی الیکٹرو مکینیکل ریلے اور سالڈ اسٹیٹ ریلے۔
الیکٹرو مکینیکل ریلے
الیکٹرو مکینیکل ریلے وہ آلات ہیں جو فطرت میں برقی مقناطیسی ہوتے ہیں اور مقناطیسی بہاؤ کو تبدیل کرتے ہیں، جو ریلے کے ارد گرد کم ان پٹ پاور DC یا AC سگنل سے پیدا ہوتا ہے، مکینیکل قوت میں جو ریلے میں برقی رابطوں کو چلانے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ سب سے زیادہ استعمال ہونے والے الیکٹرو مکینیکل ریلے میں سرکٹ ہوتا ہے۔ ایک جاذب آئرن کور کے ارد گرد زخم؛ جسے بنیادی سرکٹ کہا جاتا ہے۔
آئرن کور میں ایک مقررہ حصہ ہوتا ہے جسے یوک کہتے ہیں، اور ایک آرمیچر جو ایک حرکت پذیر بہار سے بھرا ہوا حصہ ہے، جو حرکت پذیر آرمیچر اور فکسڈ برقی کنڈلی کے درمیان ہوا کے فرق کو بند کرتا ہے، اس لیے مقناطیسی فیلڈ سرکٹ کو مکمل کرتا ہے۔ آرمیچر ان رابطوں کو بند کر دیتا ہے جو اس سے جڑے ہوتے ہیں اور اپنے محور یا قلابے والی پوزیشن کی وجہ سے پیدا ہونے والے مقناطیسی میدان کے درمیان آزادانہ طور پر منتقل ہو سکتے ہیں۔ آرمیچر اور جوئے کے درمیان ایک چشمہ یا چشمے جڑے ہوتے ہیں تاکہ ریٹرن اسٹروک پیدا کیا جا سکے تاکہ کنیکٹس کو ان کی اصل پوزیشن پر بحال کیا جا سکے جب ریلے کوائل ڈی اینرجائز ہو جائے یا اپنی حالت میں ہو۔
الیکٹرو مکینیکل ریلے کی تعمیر
اوپر دی گئی تصویر سادہ ریلے کو دکھاتی ہے جس میں برقی طور پر کنڈکٹیو رابطوں کے دو سیٹ ہوتے ہیں۔ ریلے 'عام طور پر کھلے' یا 'عام طور پر بند' ہوسکتے ہیں۔ رابطوں کے جوڑے کو عام طور پر کھولنے یا رابطے بنانے کے طور پر خصوصیت دی جاتی ہے، اور ایک جوڑے کو عام طور پر بند یا ٹوٹے ہوئے رابطوں کی خصوصیت دی جاتی ہے۔ عام طور پر کھلے رابطوں میں رابطے اس وقت کھلے ہوتے ہیں جب کوئی ان پٹ پاور نہ ہو، وہ صرف اس وقت بند ہوتے ہیں جب فیلڈ کرنٹ ہو، جب کہ عام طور پر بند رابطوں میں رابطے بند ہوتے ہیں جب ان پٹ پاور نہ ہو، وہ تب ہی کھلتے ہیں جب کوئی ان پٹ پاور نہ ہو۔ فیلڈ کرنٹ یہ اصطلاحات ڈیفالٹ طور پر ڈی انرجائزڈ سرکٹس کے لیے استعمال ہوتی ہیں جو اپنی آف اسٹیٹس میں ہیں۔
ریلے کے رابطے دھات کے برقی طور پر چلنے والے ٹکڑے ہوتے ہیں، جب وہ ایک دوسرے سے رابطہ کرتے ہیں تو وہ سرکٹ کو مکمل کرتے ہیں اور سوئچ کی طرح سرکٹ کے ذریعے کرنٹ کا بہاؤ چلاتے ہیں۔ کھلی حالت میں ان کی مزاحمت میگا اوہم میں بہت زیادہ ہوتی ہے اور وہ کھلے سرکٹ کے طور پر کام کرتے ہیں، جب کہ بند حالت میں وہ بند سوئچ کے طور پر کام کرتے ہیں، اور مثالی طور پر، ان کی مزاحمت صفر ہونی چاہیے، لیکن رابطے کی مزاحمت کی ایک خاص مقدار ہمیشہ ہوتی ہے۔ جسے 'آن مزاحمت' کہا جاتا ہے۔
نئے رابطوں اور ریلے میں ON مزاحمت بہت کم ہوتی ہے کیونکہ ان کے اشارے صاف اور نئے ہوتے ہیں، لیکن وقت کے ساتھ ساتھ یہ مزاحمت بڑھتی جائے گی۔ رابطوں میں ایک آرکنگ اثر دیکھا جاتا ہے جسے رابطوں کے ٹپس میں ہونے والے نقصان کے طور پر کہا جاتا ہے اگر وہ اعلی کیپسیٹو اور انڈکٹو بوجھ سے مناسب طریقے سے محفوظ نہ ہوں۔ جیسا کہ روابط کے جڑنے پر کرنٹ بہتے گا، اور اگر کنٹرول نہ کیا گیا تو آرکنگ اثر مزاحمت کو بڑا بناتا رہے گا جس کا نتیجہ یہ نکلتا ہے کہ روابط بند حالت میں ہوتے ہوئے بھی ٹوٹ پھوٹ کا شکار ہو جاتے ہیں۔
کنڈکٹ میں آرکنگ اثرات اور اعلی 'آن مزاحمت' کو کم کرنے اور ان کی زندگی کے دورانیے کو بہتر بنانے کے لیے، جدید طرز عمل کی تجاویز چاندی کے مختلف مرکبات سے بنی یا لیپت ہیں۔ ان میں سے کچھ میں Ag (فائن سلور)، AgCu (سلور کاپر)، AgCdO (سلور کیڈیمیم آکسائیڈ)، AgW (سلور ٹنگسٹن)، AgNi (سلور نکل)، پلاٹینم، گولڈ، اور سلور الائیز اور AgPd (سلور پیلیڈیم) شامل ہیں۔
ریلے رابطوں کی طویل زندگی فلٹرنگ تکنیک کا استعمال کرتے ہوئے حاصل کی جا سکتی ہے، جو کہ ریلے کانٹیکٹ ٹپس کے ساتھ متوازی طور پر اسنبر سرکٹ کے نام سے جانا جاتا ایک ریزسٹر کپیسیٹر نیٹ ورک شامل کرکے کیا جاتا ہے۔ یہ RC سرکٹ ہائی وولٹیج کو شارٹ سرکٹ کرے گا، جو بالآخر کسی بھی آرکنگ اثر کو دبا دے گا۔
رابطہ کی اقسام کی بنیاد پر الیکٹرو مکینیکل ریلے کی درجہ بندی
جیسا کہ NO اور NC بیان کرتے ہیں کہ رابطے کیسے جڑے ہوئے ہیں، ان کے اعمال کی بنیاد پر ان کی درجہ بندی بھی کی جا سکتی ہے۔ وہ ایک یا زیادہ سوئچ رابطوں میں شامل ہو کر بنائے جا سکتے ہیں جنہیں کھمبے بھی کہا جاتا ہے، جنہیں ریلے کنڈلیوں کو توانائی بخش کر مزید جوڑا جا سکتا ہے جس سے رابطہ کی چار مختلف اقسام کو جنم دیا جاتا ہے:
| قسم | تفصیل | درخواست |
| سنگل پول سنگل تھرو (SPST) | اس میں ایک ہی قطب اور واحد آؤٹ پٹ ہے۔ یہ یا تو بند ہو جائے گا یا مکمل طور پر منقطع ہو جائے گا، اس کے درمیان کوئی نہیں ہے۔ | وہ آن اور آف سوئچنگ کے لیے بہترین ہیں۔ |
| سنگل پول ڈبل تھرو (SPDT) | اس میں ایک ان پٹ اور دو مختلف آؤٹ پٹ ہیں۔ یہ ایک ہی ان پٹ کے ذریعے دو مختلف سرکٹس کو کنٹرول کر سکتا ہے۔ | وہ کنٹرول سرکٹس اور PLC سسٹم آؤٹ پٹ سوئچز میں استعمال ہوتے ہیں۔ |
| ڈبل پول سنگل تھرو (DPST) | اس میں دو ان پٹ اور دو آؤٹ پٹ ہیں۔ اس کا ہر ٹرمینل یا تو آف پوزیشن (اوپن) یا آن پوزیشن (بند) میں ہوسکتا ہے۔ | وہ برقی حرارتی بوجھ کو کنٹرول کرنے کے لیے تھرموسٹیٹ کے طور پر استعمال ہوتے ہیں۔ |
| ڈبل پول ڈبل تھرو (DPDT) | اس میں دو ان پٹ اور چار آؤٹ پٹ ہیں۔ ان پٹ میں سے ہر ایک دو آؤٹ پٹ سے مساوی ہے یہ ایک وقت میں دو مختلف سرکٹس کو کنٹرول کر سکتا ہے۔ | وہ پاور سپلائی سلیکشن اور لائٹنگ کنٹرول وغیرہ میں استعمال ہوتے ہیں۔ |
سالڈ اسٹیٹ ریلے
سالڈ اسٹیٹ ریلے میں کوئی حرکت پذیر پرزے نہیں ہوتے ہیں، لیکن وہ سولڈ اسٹیٹ سیمی کنڈکٹرز کی آپٹیکل اور برقی خصوصیات کو تنہائی پیدا کرنے اور سوئچنگ کے افعال انجام دینے کے لیے استعمال کرتے ہیں۔ چونکہ ان میں الیکٹرو مکینیکل ریلے کے برعکس کوئی حرکت پذیر پرزہ نہیں ہے، اس لیے اجزاء کا کوئی ٹوٹنا نہیں ہے۔ یہ آؤٹ پٹ اور ان پٹ رابطوں کے درمیان مکمل تنہائی بھی فراہم کرتے ہیں، کھلی حالت میں بہت زیادہ مزاحمت اور کنڈکٹنگ حالت میں بہت کم۔ وہ فعالیت میں الیکٹرو مکینیکل ریلے سے ملتے جلتے ہیں، کیونکہ وہ سوئچنگ آپریشن بھی کرتے ہیں۔ ان پٹ کنٹرول پاور کی کم ضروریات کی وجہ سے وہ اضافی ایمپلیفائرز، ڈرائیورز، یا بفر سرکٹس استعمال کیے بغیر زیادہ تر IC منطقی خاندانوں کے ساتھ مطابقت رکھتے ہیں۔ تاہم، زیادہ گرمی سے بچنے کے لیے انہیں گرمی کے سنک پر مناسب طریقے سے نصب کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔
سالڈ اسٹیٹ ریلے
AC sinusoidal waveform کے صفر کراسنگ پوائنٹ پر، AC قسم کا سالڈ اسٹیٹ ریلے 'آن' ہو جاتا ہے اور یہ آنے والے تیز دھاروں کو روکتا ہے۔ ہائی کیپسیٹو اور انڈکٹیو بوجھ کو تبدیل کرتے وقت، شور اور وولٹیج کے عارضی اسپائکس کو ختم کرنے کے لیے RC سنبر سرکٹ کا استعمال کیا جاتا ہے۔ چونکہ آؤٹ پٹ سوئچنگ ڈیوائس ایک سالڈ سٹیٹ سیمی کنڈکٹر ریلے ہے، اس لیے آؤٹ پٹ پر وولٹیج کا ڈراپ بہت زیادہ ہوتا ہے جس کی وجہ سے سرکٹ کو زیادہ گرم ہونے اور نقصان سے بچنے کے لیے گرمی کی جلد کی طلب ہوتی ہے۔
ان پٹ/آؤٹ پٹ انٹرفیس ماڈیولز
ان پٹ/آؤٹ پٹ انٹرفیس ماڈیولز مائیکرو کنٹرولرز، کمپیوٹرز اور PICs کو حقیقی دنیا کے سوئچز اور لوڈز سے مربوط کرنے کے لیے سالڈ اسٹیٹ سیمی کنڈکٹر ریلے کا ایک خاص ڈیزائن ہے۔ I/O ماڈیولز کی چار بنیادی اقسام ہیں، CMOS لاجک لیول آؤٹ پٹ یا AC/DC ان پٹ وولٹیج کو TTL، CMOS لاجک ان پٹ کو AC یا DC آؤٹ پٹ وولٹیج اور TTL۔ ان ماڈیولز میں ایک چھوٹے سے آلے کے اندر تنہائی اور مکمل انٹرفیس فراہم کرنے کے لیے تمام لازمی سرکٹری شامل ہیں۔ وہ علیحدہ سالڈ اسٹیٹ ماڈیولز کے طور پر قابل رسائی ہیں، یا وہ 4، 8 یا 16 چینلز کے آلات میں مربوط ہیں۔
الیکٹرو مکینیکل اور سالڈ سٹیٹ سیمی کنڈکٹر ریلے کے درمیان موازنہ کی میز
الیکٹرو مکینیکل ریلے سوئچنگ کے لیے مکینیکل رابطوں کا استعمال کرتے ہیں اور اس میں حرکت پذیر پرزے ہوتے ہیں، جبکہ سالڈ اسٹیٹ سیمی کنڈکٹر ریلے سوئچنگ کے لیے سیمی کنڈکٹر ڈیوائسز کا استعمال کرتے ہیں اور ان میں کوئی حرکت پذیر پرزہ نہیں ہوتا ہے۔
| الیکٹرو مکینیکل ریلے | سالڈ اسٹیٹ سیمی کنڈکٹر ریلے |
| وہ سوئچنگ انجام دینے کے لیے مقناطیسی میدان، کنڈلی، چشمے اور مکینیکل رابطے استعمال کرتے ہیں۔ | وہ کوئی حرکت پذیر پرزہ استعمال نہیں کرتے، اس کے بجائے سالڈ سٹیٹ سیمی کنڈکٹرز کی آپٹیکل اور برقی خصوصیات کا استعمال کرتے ہیں۔ |
| حرکت پذیر حصوں کی وجہ سے، وہ اجزاء کو نقصان پہنچاتے ہیں. | وہ اجزاء کے ٹوٹنے اور آنسو سے نہیں گزرتے ہیں۔ |
| ان کا رابطہ زندگی کا ایک محدود دور ہے اور وہ ایک بڑا کمرہ لیتے ہیں۔ نیز، ان کی سوئچنگ کی رفتار سست ہے۔ | زیادہ جگہ اور سست رفتار کی ایسی کوئی پابندیاں نہیں ہیں۔ |
| چھوٹے ان پٹ کے ساتھ ایک وولٹیج بڑے آؤٹ پٹ وولٹیج کو کنٹرول کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ | چھوٹے ان پٹ کے ساتھ ایک وولٹیج بڑے آؤٹ پٹ وولٹیج کو کنٹرول کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ |
| وہ لاگت سے موثر ہیں۔ | وہ مہنگے ہیں۔ |
| وہ چھوٹے وولٹیج کے بوجھ اور ہائی فریکوئنسی سگنل جیسے آڈیو اور ویڈیو سگنلز کو تبدیل کر سکتے ہیں۔ | وہ ہائی فریکوئنسی اور چھوٹے وولٹیج لوڈ سگنل جیسے ویڈیو اور آڈیو سگنلز کو تبدیل نہیں کر سکتے ہیں۔ |
| ان کے پاس آٹوموبائل اور گھریلو الیکٹرانک آلات وغیرہ میں سب سے زیادہ عام ایپلی کیشنز ہیں۔ | ان کے پاس AC بوجھ کو تبدیل کرنے میں سب سے زیادہ عام ایپلی کیشنز ہیں جیسے لائٹ ڈمنگ، موٹر سپیڈ کنٹرول وغیرہ۔ |
نتیجہ
الیکٹریکل ریلے ایک ایسا سوئچ ہے جو بیرونی برقی سگنل کے ذریعے برقی سرکٹ کو آن اور آف کرتا ہے۔ وہ ایک کم پاور سگنل کے ذریعے زیادہ برقی رو کو کنٹرول کر سکتے ہیں، جس کی درجہ بندی بھی ٹرانس ڈوسر کے طور پر کی جاتی ہے، کیونکہ ان کی ایک جسمانی مقدار کو دوسری مقدار میں تبدیل کرنے کی صلاحیت ہے۔ الیکٹرو مکینیکل ریلے سوئچنگ کو انجام دینے کے لیے مقناطیسی میدانوں، کنڈلیوں، چشموں اور مکینیکل رابطوں کا استعمال کرتے ہیں۔ حرکت پذیر حصوں کی وجہ سے، وہ اجزاء کو نقصان پہنچاتے ہیں.
ان کا رابطہ زندگی کا ایک محدود دور ہے اور وہ کافی جگہ لے لیتے ہیں، ان کی سوئچنگ کی رفتار بھی سست ہوتی ہے جبکہ سالڈ اسٹیٹ سیمی کنڈکٹر ریلے سالڈ اسٹیٹ سیمی کنڈکٹرز کی برقی اور آپٹیکل خصوصیات کو استعمال کرنے کے بجائے کوئی حرکت پذیر پرزہ استعمال نہیں کرتے۔ وہ اجزاء کے ٹوٹنے اور آنسو سے نہیں گزرتے ہیں، لیکن وہ مہنگے ہیں.