ورقة مرجعية
تلامسات المرحّل
SPDT، NO / NC، جهود الملف وديود الحماية العكسية
دليل أنواع وتصنيفات تلامسات المرحّل
المرحّل مفتاح كهروميكانيكي: التيار المار في ملف يولّد مجالًا مغناطيسيًا يجذب ذراعًا، فيحرك مجموعة تلامس أو أكثر. عدد الأقطاب (poles) هو عدد الدوائر المنفصلة التي يبدّلها المرحّل في آن واحد، وعدد المواضع (throws) هو عدد المواضع التي يمكن أن يستقر عليها كل قطب. NO (مفتوح عادةً) وNC (مغلق عادةً) يصفان حالة التلامس والملف غير مُغذّى — NO مفتوح في الراحة ويُغلق عندما يجذب الملف، وNC مغلق في الراحة ويُفتح عندما يجذب الملف.
جانب الملف وجانب التلامسات معزولان كهربائيًا أحدهما عن الآخر، وهذه هي الفكرة الأساسية للمرحّل: إشارة منطقية منخفضة القدرة على الملف تستطيع تبديل دائرة أعلى قدرةً أو جهدًا بكثير على التلامسات دون أن يتلامس الجانبان. وهذا يعني أيضًا أن جهد الملف وتصنيف التلامس مواصفتان مستقلتان يجب التحقق من كل منهما على حدة في أي مرحّل تقوم بهندسته العكسية — جهد ملف صغير لا يدل على مقدار التيار الذي تتحمله التلامسات.
عندما يُبدَّل ملف مرحّل DC بواسطة ترانزستور أو طرف متحكم دقيق (بدل مفتاح ميكانيكي بسيط)، تسبب محاثة الملف مشكلة لحظة إطفائه: المجال المغناطيسي المنهار يحث نبضة جهد عكسية كبيرة قد تدمّر ترانزستور التشغيل. ثنائي موصول على طرفي الملف يمنح هذا التيار مسارًا آمنًا — وهذا مشروح في الجدول أدناه.
| الفئة | النوع / القيمة | أرقام وملاحظات نموذجية |
|---|---|---|
| ترتيب التلامسات | SPST-NO (Form A) | قطب واحد، موضع واحد، مفتوح عادةً (تلامس "وصل"). مفتوح والملف غير مُغذّى، ويُغلق عند التغذية. طرفان: COM وNO. |
| ترتيب التلامسات | SPST-NC (Form B) | قطب واحد، موضع واحد، مغلق عادةً (تلامس "فصل"). مغلق والملف غير مُغذّى، ويُفتح عند التغذية. طرفان: COM وNC. |
| ترتيب التلامسات | SPDT (Form C) | قطب واحد، موضعان — تلامس تحويل. ثلاثة أطراف: COM وNO وNC؛ يستقر COM على NC وينتقل إلى NO عندما يجذب الملف. هذا هو الترتيب الأكثر شيوعًا في مرحّلات PCB الصغيرة. |
| ترتيب التلامسات | DPDT / 3PDT / 4PDT | مجموعتان أو ثلاث أو أربع مجموعات تلامس Form-C (SPDT) مستقلة مربوطة على ملف واحد وتتبدّل معًا. يُستخدم DPDT غالبًا لعكس قطبية محرك بتوصيل القطبين تقاطعيًا، أو لتبديل دائرتين غير مرتبطتين في آن واحد. |
| جهد الملف | DC منخفض الجهد (5V / 6V / 9V / 12V / 24V) | الأكثر شيوعًا في مرحّلات الإشارة ومرحّلات PCB الصغيرة. مقاومة الملف عادةً من عشرات إلى بضع مئات من الأوم، ويسحب نحو عشرات mA — وهذا غالبًا أكثر مما يستطيع طرف GPIO لمتحكم دقيق تزويده مباشرة، لذا يُبدَّل الملف عبر ترانزستور أو MOSFET أو دارة مُشغِّل متكاملة (مثل ULN2003). |
| جهد الملف | ملفات AC (24V / 120V / 230V AC) | يُستخدم في الكونتاكتورات ومرحّلات التحكم الصناعية/HVAC، وغالبًا يُغذّى مباشرة من الشبكة أو من محول تحكم. لا يُستخدم هنا ثنائي flyback (فالثنائي لن يوصل إلا في نصف الدورة السالب) — ويُستخدم بدلًا منه مخمّد RC أو MOV إذا لزم إخماد القوس. |
| تصنيف الملامس | بمستوى الإشارة (ريد / تلامسات مطلية بالذهب) | من بضعة mA حتى نحو 1A عند جهد منخفض. تُستخدم تلامسات مطلية بالذهب لأنه عند تيار منخفض جدًا لا يكون هناك قوس كافٍ لاختراق طبقة الأكسيد التي تتكون على تلامسات الفضة العادية (تبديل "جاف" أو بارد). |
| تصنيف الملامس | مرحّل قدرة PCB صغير | عادةً مُصنّف بنحو 5-10A عند 250VAC أو 28-30VDC لحمل مقاوم — لكن تصنيف DC للمرحّل نفسه أقل بكثير عادةً، لأن تيار DC ليس فيه مرور بالصفر يساعد على إطفاء قوس التبديل. الأحمال الحثية (المحركات، الملفات اللولبية) تخفّض تصنيف التلامسات أكثر؛ راجع عمود الحمل الحثي في ورقة البيانات، لا الرقم المقاوم فقط. |
| تصنيف الملامس | مرحل سيارات / تيار عالٍ | عادةً 20-40A عند 12-14VDC (بعض الطرازات أعلى)، وهو مرحّل SPDT الشائع في علب المصاهر/المرحّلات في السيارات للمراوح والأبواق والإضاءة والمضخات. |
| حماية الملف | ثنائي flyback (ثنائي الدوران الحر) | يُوصل بانحياز عكسي مباشرة على طرفي ملف مرحّل DC — المهبط نحو التغذية، والمصعد نحو العقدة التي يسحبها ترانزستور التشغيل إلى المستوى المنخفض. عندما ينطفئ الترانزستور، يحث مجال الملف المنهار نبضة عكسية (V = -L·di/dt) قد تبلغ عشرات إلى مئات الفولتات؛ وبدون مسار لهذا التيار، فإنها عادةً تخترق جهد انهيار الترانزستور. يقيّد الثنائي النبضة ويسمح لتيار الملف بأن يدور ويتلاشى بأمان. القطع النموذجية هي 1N4001-1N4007 للمرحّلات الصغيرة أو 1N4148 لمرحّلات الإشارة الصغيرة جدًا، بحجم يناسب التيار المستمر للملف. وهو يبطئ زمن تحرير المرحّل قليلًا، وهذا طبيعي. |
هذه أرقام نموذجية بترتيب المقدار — مقاومة الملف وتيار الملف، وخاصة تصنيفات التلامس، تختلف كثيرًا بين المصنّعين وحتى بين سلاسل المصنّع نفسه، لذا تحقق دائمًا من ورقة البيانات لرقم القطعة المطبوع على المرحّل بالضبط بدل التصميم على هذه الأرقام. عند الهندسة العكسية للوحة، غياب ثنائي flyback بجانب مرحّل يشغّله ترانزستور علامة تحذير حقيقية (أو قد يكون الثنائي مخفيًا تحت بصمة المرحّل) — ولا تفترض قطبية الملف من موضع الأطراف وحده، فهي غير موحّدة بين المصنّعين.
