Relay (Rơ Le) Là Gì? Tất Tần Tật Về Cấu Tạo, Nguyên Lý & Cách Kiểm Tra

Relay là cái tên không thể thiếu trong ngành điện tử và tự động hóa bởi công dụng "trên cả tuyệt vời" của nó. Mecsu xin tổng hợp một số kiến thức căn bản và chi tiết nhất về Relay để anh em kỹ thuật có thể nắm rõ hơn nhé.

Relay (Rơ le) là gì?

Relay (hay còn gọi là Rơ le) là một công tắc điện từ (electromagnetic switch). Nó được vận hành bởi một dòng điện nhỏ (mạch điều khiển) nhưng có khả năng bật hoặc tắt (đóng/ngắt) một dòng điện lớn hơn rất nhiều (mạch tải).

Hiểu một cách đơn giản hơn, relay giống như một đòn bẩy điện: nó dùng một dòng điện nhỏ để "bẩy" (kích hoạt) một dòng điện khác lớn hơn rất nhiều lần vào thiết bị được kết nối với nó. Điều này giúp bảo vệ mạch điều khiển và cho phép điều khiển các thiết bị công suất lớn một cách an toàn.

#1 Cấu tạo của Relay

Về mặt cấu trúc cơ bản, một relay điện từ bao gồm:

• Cuộn dây (Coil): Là một cuộn dây kim loại (đồng hoặc nhôm) quấn quanh một lõi sắt từ. Khi có dòng điện chạy qua, nó trở thành nam châm điện.
• Lõi sắt từ (Core): Gồm phần tĩnh (Yoke) và phần động (Armature - phần ứng). Phần động được kết nối cơ khí với các tiếp điểm.
• Tiếp điểm (Contacts): Là các thanh kim loại dẫn điện, có thể tiếp xúc (đóng) hoặc tách rời (mở) để đóng ngắt mạch tải. Thường có tiếp điểm thường mở (NO - Normally Open) và thường đóng (NC - Normally Closed).
• Lò xo (Spring): Dùng để kéo phần ứng trở về vị trí ban đầu khi ngắt điện cuộn dây.

Về mặt chức năng trong hệ thống điều khiển, relay có thể được chia làm 3 khối:

• Khối tiếp thu: Nhận tín hiệu đầu vào (dòng điện kích), biến đổi nó thành đại lượng cần thiết (từ trường) để truyền tín hiệu cho khối trung gian.
• Khối trung gian: Tiếp nhận tín hiệu từ khối tiếp thu (lực từ hút phần ứng), biến đổi nó thành đại lượng cơ học để tác động lên khối chấp hành.
• Khối chấp hành: Là hệ thống tiếp điểm, thực hiện đóng/ngắt mạch điện tải hoặc phát tín hiệu cho mạch điều khiển khác.

#2 Nguyên lý hoạt động của Relay

Relay hoạt động dựa trên nguyên lý điện từ đơn giản nhưng hiệu quả:

1. Khi có dòng điện chạy qua cuộn dây (mạch điều khiển), nó sẽ tạo ra một từ trường.
2. Từ trường này sẽ hút phần ứng (thanh sắt động) về phía lõi sắt.
3. Lực hút này sẽ làm chuyển động đòn bẩy, kéo theo sự thay đổi trạng thái của các tiếp điểm:
   • Tiếp điểm thường mở (NO) sẽ đóng lại.
   • Tiếp điểm thường đóng (NC) sẽ mở ra.
4. Nhờ đó, mạch điện tải được kết nối hoặc ngắt kết nối.
5. Khi ngắt điện cuộn dây, từ trường biến mất. Lực của lò xo sẽ kéo phần ứng trở về vị trí ban đầu, trả các tiếp điểm về trạng thái mặc định (NO mở, NC đóng).

#3 Công dụng của Relay (Rơ le)

Relay là một linh kiện cực kỳ quan trọng và khó có thể thay thế trong nhiều ứng dụng:

• Cách ly mạch điện: Tách biệt hoàn toàn giữa mạch điều khiển (thường là điện áp thấp, dòng nhỏ như 5V, 12V DC từ vi xử lý) và mạch tải (thường là điện áp cao, dòng lớn như 220V AC). Điều này đảm bảo an toàn cho người sử dụng và thiết bị điều khiển.
• Điều khiển thiết bị công suất lớn: Cho phép các tín hiệu nhỏ điều khiển các thiết bị lớn như động cơ, bóng đèn, lò sưởi...
• Chuyển mạch: Có thể dùng để chuyển đổi nguồn điện (ví dụ trong bộ lưu điện UPS) hoặc đảo chiều động cơ.
• Thực hiện Logic điều khiển: Sử dụng kết hợp nhiều relay để tạo ra các mạch logic đơn giản (AND, OR, NOT), mạch tuần tự, mạch khóa liên động (interlock) an toàn trong công nghiệp mà không cần PLC.
• Bảo vệ: Rơ le nhiệt, rơ le bảo vệ quá dòng... dùng để ngắt điện bảo vệ máy móc khi gặp sự cố.

#4 Các thông số Rơ le quan trọng cần biết

Khi chọn mua relay, anh em kỹ thuật cần đặc biệt lưu ý các thông số sau:

Hiệu điện thế kích tối ưu (Coil Voltage)

Đây là điện áp định mức cần cấp cho cuộn dây để relay hoạt động ổn định. Ví dụ: Relay 5V, 12V, 24V DC hoặc 220V AC.

Ví dụ: Anh em dùng Arduino (5V) để điều khiển đèn 220V, thì phải chọn module relay có cuộn hút 5V DC.

Dòng điện và Hiệu điện thế tối đa của tiếp điểm (Contact Rating)

Đây là khả năng chịu tải của các tiếp điểm. Thông số này thường được ghi rõ trên thân relay (ví dụ: 10A 250VAC / 10A 30VDC). Nó cho biết dòng điện và điện áp tối đa mà relay có thể đóng/ngắt an toàn. Nếu vượt quá, tiếp điểm có thể bị hồ quang làm cháy, dính.

Có bao nhiêu loại Relay (Module Relay) trên thị trường?

Đối với các module relay sử dụng cho vi điều khiển (Arduino, ESP...), người ta thường phân loại dựa trên mức tín hiệu kích:

• Kích mức cao (High Level Trigger): Relay sẽ đóng (ON) khi có tín hiệu điện áp cao (ví dụ 5V) cấp vào chân điều khiển (IN). Thường sử dụng Transistor NPN để kích.
• Kích mức thấp (Low Level Trigger): Relay sẽ đóng (ON) khi chân điều khiển (IN) được nối xuống đất (0V/GND). Thường sử dụng Transistor PNP để kích.

Nhiều module relay hiện nay hỗ trợ cả 2 chế độ, cho phép anh em lựa chọn bằng cách thay đổi Jumper (cầu đấu).

03 Cách kiểm tra trạng thái Relay

Để xác định một relay còn tốt hay đã hỏng, hoặc xác định nó là loại kích mức nào, anh em có thể dùng 3 cách:

1. Hỏi người bán/Tra cứu Datasheet: Cách nhanh và chính xác nhất là xem tài liệu kỹ thuật hoặc hỏi nơi cung cấp.
2. Kiểm tra "nguội" (Đo điện trở): Dùng đồng hồ VOM đo điện trở cuộn dây (nếu đứt hoăc chập là hỏng) và đo thông mạch các tiếp điểm (NO phải hở, NC phải thông với COM khi chưa cấp điện).
3. Kiểm tra "nóng" (Cấp nguồn thử): Cấp nguồn đúng điện áp vào cuộn dây. Nếu nghe tiếng "tạch" và các tiếp điểm đảo trạng thái (đo bằng VOM) thì relay còn tốt. Để xác định mức kích, hãy thử kích mức cao (nối vào VCC) hoặc mức thấp (nối vào GND) và xem khi nào đèn báo sáng/relay nhảy.

MUA NGAY HÀNG CÔNG NGHIỆP GIÁ TỐT TẠI MECSU

Tham khảo thêm tại Mecsu

>>> 1000+ Mã Sản Phẩm của thương hiệu Bosch: https://mecsu.vn/thuong-hieu/bosch 

>>> 350+ Mã Sản Phẩm của thương hiệu Sata: https://mecsu.vn/thuong-hieu/sata 

>>> Đọc thêm các bài viết kỹ thuật khác:

• [2025] Dao phay là gì? Các loại dao phay phổ biến
• (Thyristor) SCR là gì? Cấu tạo và thông số SCR

Trên đây là tổng hợp những kiến thức căn bản và cốt lõi nhất về Relay. Hy vọng bài viết này đã giúp anh em kỹ thuật hiểu rõ hơn về linh kiện hữu dụng này, từ đó ứng dụng hiệu quả, an toàn và nâng cao hiệu suất công việc. Mecsu sẽ tiếp tục cập nhật các kiến thức chuyên sâu hơn trong các bài viết tới, anh em nhớ đón đọc nhé!