Releu cu stare solidă: tipuri, aplicații practice, scheme electrice

tranzistor Darlington

Dacă sarcina este foarte puternică, atunci curentul prin ea poate ajunge
câțiva amperi. Pentru tranzistoarele de mare putere, coeficientul $\beta$ poate
fi insuficient. (Mai mult, după cum se vede din tabel, pentru puternic
tranzistori, este deja mic.)

În acest caz, puteți utiliza o cascadă de două tranzistoare. Primul
tranzistorul controlează curentul, care pornește al doilea tranzistor. Astfel de
circuitul de comutare se numește circuitul Darlington.

În acest circuit se înmulțesc coeficienții $\beta$ ai celor două tranzistoare, ceea ce
vă permite să obțineți un coeficient de transfer de curent foarte mare.

Pentru a crește viteza de oprire a tranzistorilor, puteți conecta fiecare
emițător și rezistență de bază.

Rezistențele trebuie să fie suficient de mari pentru a nu afecta curentul
bază - emițător. Valorile tipice sunt 5…10 kΩ pentru tensiuni de 5…12 V.

Tranzistoarele Darlington sunt disponibile ca dispozitiv separat. Exemple
astfel de tranzistori sunt prezentate în tabel.

Model	$\beta$	$\max\ I_{k}$	$\max\ V_{ke}$
KT829V	750	8 A	60 V
BDX54C	750	8 A	100 V

În caz contrar, funcționarea cheii rămâne aceeași.

driver FET

Dacă mai trebuie să conectați sarcina la tranzistorul cu canale n
între scurgere și pământ, atunci există o soluție. Puteți folosi gata
microcircuit - conducătorul umărului superior. sus - deoarece tranzistorul
de mai sus.

De asemenea, sunt produși șoferi umerilor de sus și de jos (de exemplu,
IR2151) pentru a construi un circuit push-pull, dar pentru comutare simplă
sarcina nu este necesară. Acest lucru este necesar dacă sarcina nu poate fi lăsată
„atârnă în aer”, dar este necesar să-l tragi la pământ.

Luați în considerare circuitul de driver high-side folosind IR2117 ca exemplu.

Circuitul nu este foarte complicat, iar utilizarea driverului permite cel mai mult
utilizarea eficientă a tranzistorului.

Protecție la interferențe DC

Mâncare separată

Una dintre cele mai bune modalități de a vă proteja împotriva interferențelor de alimentare este să alimentați părțile de alimentare și logice de la surse de alimentare separate: o sursă de alimentare bună, cu zgomot redus pentru microcontroler și module/senzori, și una separată pentru partea de alimentare. În dispozitivele de sine stătătoare, acestea pun uneori o baterie separată pentru a alimenta logica și o baterie separată puternică pentru secțiunea de alimentare, deoarece stabilitatea și fiabilitatea funcționării sunt foarte importante.

Circuite DC de suprimare a scânteilor

Când contactele se deschid în circuitul de alimentare al unei sarcini inductive, are loc o așa-numită supratensiune inductivă, care ridică brusc tensiunea în circuit până la punctul în care un arc electric (scânteie) poate aluneca între contactele releului sau intrerupator. Nu există nimic bun în arc - arde particulele de metal ale contactelor, din cauza cărora se uzează și devin inutilizabile în timp. De asemenea, un astfel de salt în circuit provoacă o supratensiune electromagnetică, care poate induce interferențe puternice într-un dispozitiv electronic și poate duce la defecțiuni sau chiar defecțiuni! Cel mai periculos lucru este că firul în sine poate fi o sarcină inductivă: probabil ați văzut cum scânteie un întrerupător normal de lumină dintr-o cameră. Un bec nu este o sarcină inductivă, dar firul care duce la el are inductanță.

Pentru a proteja împotriva emisiilor EMF de auto-inducție într-un circuit de curent continuu, se folosește o diodă obișnuită, instalată în sarcină anti-paralelă și cât mai aproape de aceasta. Dioda pur și simplu va scurtcircuita emisia către ea însăși și asta este:

Unde VD este o diodă de protecție, U1 este un comutator (tranzistor, releu), iar R și L reprezintă schematic o sarcină inductivă.

Dioda trebuie instalată ÎNTOTDEAUNA atunci când controlați o sarcină inductivă (motor electric, solenoid, supapă, electromagnet, bobină de releu) folosind un tranzistor, adică astfel:

La controlul unui semnal PWM, se recomandă instalarea de diode de mare viteză (de exemplu, seria 1N49xx) sau diode Schottky (de exemplu, seria 1N58xx), curentul maxim al diodei trebuie să fie mai mare sau egal cu curentul maxim de sarcină.

Filtre

Dacă secțiunea de alimentare este alimentată de la aceeași sursă ca și microcontrolerul, atunci interferența sursei de alimentare este inevitabilă. Cel mai simplu mod de a proteja MK de astfel de interferențe este de a furniza condensatori cât mai aproape de MK: electrolit 6,3V 470 uF (uF) și ceramică la 0,1-1 uF, acestea vor atenua căderile scurte de tensiune. Apropo, un electrolit cu ESR scăzut va face față acestei sarcini cât mai eficient posibil.

Și mai bine, un filtru LC, constând dintr-un inductor și un condensator, va face față filtrării zgomotului. Inductanța trebuie luată cu un rating în regiunea 100-300 μH și cu un curent de saturație mai mare decât curentul de sarcină după filtru. Condensatorul este un electrolit cu o capacitate de 100-1000 uF, din nou în funcție de consumul de curent al sarcinii după filtru. Conectați-vă astfel, cu cât mai aproape de sarcină - cu atât mai bine:

Puteți citi mai multe despre calcularea filtrelor aici.

Clasificarea releelor ​​cu stare solidă

Aplicațiile releului sunt diverse, prin urmare, caracteristicile lor de proiectare pot varia foarte mult, în funcție de nevoile unui anumit circuit automat. TTR este clasificat în funcție de numărul de faze conectate, tipul de curent de funcționare, caracteristicile de proiectare și tipul de circuit de control.

După numărul de faze conectate

Releele cu stare solidă sunt utilizate atât în ​​aparatele de uz casnic, cât și în automatizările industriale cu o tensiune de funcționare de 380 V.

Prin urmare, aceste dispozitive semiconductoare, în funcție de numărul de faze, sunt împărțite în:

• fază singulară;
• trei faze.

SSR-urile monofazate vă permit să lucrați cu curenți de 10-100 sau 100-500 A.Ele sunt controlate de un semnal analogic.

Este recomandat să conectați fire de diferite culori la un releu trifazat, astfel încât acestea să poată fi conectate corect la instalarea echipamentelor

Releele cu semifaze trifazate sunt capabile să treacă curent în intervalul 10-120 A. Dispozitivul lor presupune un principiu reversibil de funcționare, care asigură fiabilitatea reglării mai multor circuite electrice în același timp.

Adesea, SSR-urile trifazate sunt folosite pentru a alimenta un motor cu inducție. Siguranțele rapide sunt în mod necesar incluse în circuitul său de control datorită curenților mari de pornire.

După tipul de curent de funcționare

Releele cu stare solidă nu pot fi configurate sau reprogramate, deci pot funcționa corect doar într-un anumit interval de parametri electrici ai rețelei.

În funcție de necesități, SSR-urile pot fi controlate prin circuite electrice cu două tipuri de curent:

• permanent;
• variabile.

În mod similar, este posibil să se clasifice TSR și după tipul de tensiune a sarcinii active. Majoritatea releelor ​​din aparatele electrocasnice funcționează cu parametri variabili.

Curentul continuu nu este folosit ca sursă principală de energie electrică în nicio țară din lume, astfel încât releele de acest tip au o sferă îngustă

Dispozitivele cu curent de control constant se caracterizează prin fiabilitate ridicată și folosesc pentru reglare o tensiune de 3-32 V. Ele rezistă la o gamă largă de temperatură (-30..+70°C) fără modificări semnificative ale caracteristicilor.

Releele controlate prin curent alternativ au o tensiune de control de 3-32 V sau 70-280 V. Se caracterizează prin interferențe electromagnetice scăzute și viteză mare de răspuns.

Prin caracteristicile de proiectare

Releele cu stare solidă sunt adesea instalate în panoul electric general al unui apartament, așa că multe modele au un bloc de montare pentru montarea pe șină DIN.

În plus, există radiatoare speciale situate între TSR și suprafața de susținere. Acestea vă permit să răciți dispozitivul la sarcini mari, menținând în același timp performanța acestuia.

Releul este montat pe o șină DIN în principal printr-un suport special, care are și o funcție suplimentară - îndepărtează excesul de căldură în timpul funcționării dispozitivului

Intre releu si radiator se recomanda aplicarea unui strat de pasta termica, care mareste suprafata de contact si mareste transferul de caldura. Există și TTR-uri concepute pentru fixarea pe perete cu șuruburi obișnuite.

După tipul schemei de control

Principiul de funcționare al unui releu reglabil al tehnologiei nu necesită întotdeauna funcționarea sa instantanee.

Prin urmare, producătorii au dezvoltat mai multe scheme de control SSR care sunt utilizate în diferite domenii:

1. Control zero. Această opțiune pentru controlul unui releu cu stare solidă presupune funcționarea numai la o valoare a tensiunii de 0. Este utilizată în dispozitive cu sarcini capacitive, rezistive (încălzitoare) și inductive slabe (transformatoare).
2. instant. Se foloseste atunci cand este necesara actionarea brusca a releului cand este aplicat un semnal de control.
3. Fază. Presupune reglarea tensiunii de iesire prin modificarea parametrilor curentului de comanda. Este folosit pentru a schimba fără probleme gradul de încălzire sau iluminare.

Releele cu stare solidă diferă și în mulți alți parametri, mai puțin semnificativi.

Prin urmare, atunci când cumpărați un TSR, este important să înțelegeți schema de funcționare a echipamentului conectat pentru a achiziționa cel mai potrivit dispozitiv de reglare pentru acesta.

Trebuie asigurată o rezervă de putere, deoarece releul are o resursă operațională care se consumă rapid cu suprasarcini frecvente.

Scop și tipuri

Un releu de control al curentului este un dispozitiv care răspunde la schimbările bruște ale mărimii curentului electric de intrare și, dacă este necesar, oprește alimentarea unui anumit consumator sau a întregului sistem de alimentare cu energie. Principiul său de funcționare se bazează pe compararea semnalelor electrice externe și a răspunsului instantaneu dacă acestea nu se potrivesc cu parametrii de funcționare ai dispozitivului. Este folosit pentru a acționa un generator, o pompă, un motor de mașină, mașini-unelte, aparate de uz casnic și multe altele.

Există astfel de tipuri de dispozitive de curent continuu și alternativ:

1. intermediar;
2. De protecţie;
3. Măsurare;
4. presiune;
5. Timp.

Un dispozitiv intermediar sau un releu de curent maxim (RTM, RST 11M, RS-80M, REO-401) este utilizat pentru a deschide sau închide circuitele unei anumite rețele electrice atunci când se atinge o anumită valoare a curentului. Cel mai des este folosit în apartamente sau case pentru a crește protecția echipamentelor de uz casnic împotriva supratensiunii și curentului.

Principiul de funcționare al unui dispozitiv termic sau de protecție se bazează pe controlul temperaturii contactelor unui anumit dispozitiv. Este folosit pentru a proteja dispozitivele de supraîncălzire. De exemplu, dacă fierul de călcat se supraîncălzi, atunci un astfel de senzor va opri automat alimentarea și o va porni după ce dispozitivul se răcește.

Un releu static sau de măsurare (REV) ajută la închiderea contactelor circuitului atunci când apare o anumită valoare a curentului electric.Scopul său principal este de a compara parametrii de rețea disponibili și cei necesari, precum și de a răspunde rapid la modificările acestora.

Presostat (RPI-15, 20, RPZH-1M, FQS-U, FLU și altele) este necesar pentru controlul lichidelor (apă, ulei, ulei), aer etc. Este folosit pentru a opri pompa sau alte echipamente atunci când indicatoarele setate sunt atinse la presiune. Adesea folosit în sistemele sanitare și la stațiile de service auto.

Releele de întârziere (producător EPL, Danfoss, și modele PTB) sunt necesare pentru a controla și încetini răspunsul anumitor dispozitive atunci când este detectată o scurgere de curent sau o altă defecțiune a rețelei. Astfel de dispozitive de protecție cu relee sunt utilizate atât în ​​viața de zi cu zi, cât și în industrie. Acestea împiedică activarea prematură a modului de urgență, funcționarea RCD (este și un releu diferențial) și întrerupătoarele. Schema instalării lor este adesea combinată cu principiul includerii în rețea a echipamentelor de protecție și a diferențialelor.

În plus, există și relee electromagnetice de tensiune și curent, mecanice, în stare solidă etc.

Un releu cu stare solidă este un dispozitiv monofazat pentru comutarea curenților mari (de la 250 A), care asigură protecție galvanică și izolarea circuitelor electrice. Acesta este, în majoritatea cazurilor, echipamente electronice concepute pentru a răspunde rapid și precis la problemele de rețea. Un alt avantaj este că un astfel de releu de curent poate fi realizat manual.

Prin proiectare, releele sunt clasificate în mecanice și electromagnetice, iar acum, așa cum am menționat mai sus, în cele electronice.Mecanic poate fi folosit în diverse condiții de lucru, nu necesită un circuit complex pentru a-l conecta, este durabil și fiabil. Dar, în același timp, nu suficient de precis. Prin urmare, acum sunt utilizați în principal omologii săi electronici mai moderni.

Principalele tipuri de relee și scopul lor

Producătorii configurează dispozitivele moderne de comutare în așa fel încât funcționarea să aibă loc numai în anumite condiții, de exemplu, cu o creștere a puterii curentului furnizat la bornele de intrare ale KU. Mai jos vom trece în revistă pe scurt principalele tipuri de solenoizi și scopul lor.

Relee electromagnetice

Un releu electromagnetic este un dispozitiv de comutare electromecanic, al cărui principiu se bazează pe efectul unui câmp magnetic creat de un curent într-o înfășurare statică pe o armătură. Acest tip de KU este împărțit în dispozitive efectiv electromagnetice (neutre), care răspund doar la valoarea curentului furnizat înfășurării, și cele polarizate, a căror funcționare depinde atât de valoarea curentului, cât și de polaritate.

Principiul de funcționare al solenoidului electromagnetic

Releele electromagnetice utilizate în echipamentele industriale se află într-o poziție intermediară între dispozitivele de curent mare (demaroare magnetice, contactoare etc.) și echipamentele de curent redus. Cel mai adesea, acest tip de releu este utilizat în circuitele de control.

releu AC

Funcționarea acestui tip de releu, după cum sugerează și numele, are loc atunci când înfășurării este aplicat un curent alternativ de o anumită frecvență. Acest dispozitiv de comutare AC cu sau fără control de fază zero este o combinație de tiristoare, diode redresoare și circuite de control. releu AC pot fi realizate sub formă de module bazate pe transformator sau izolare optică. Aceste KU sunt utilizate în rețelele de curent alternativ cu o tensiune maximă de 1,6 kV și un curent mediu de sarcină de până la 320 A.

Releu intermediar 220 V

Uneori, funcționarea rețelei și a aparatelor nu este posibilă fără utilizarea unui releu intermediar pentru 220 V. De obicei, se folosește un KU de acest tip dacă este necesară deschiderea sau deschiderea contactelor direcționate opus ale circuitului. De exemplu, dacă se folosește un dispozitiv de iluminat cu un senzor de mișcare, atunci un conductor este conectat la senzor, iar celălalt furnizează energie electrică lampii.

Releele AC sunt utilizate pe scară largă în echipamentele industriale și aparatele de uz casnic

Funcționează așa:

1. furnizarea de curent la primul dispozitiv de comutare;
2. de la contactele primului KU, curentul trece la următorul releu, care are caracteristici mai mari decât precedentul și este capabil să reziste la curenți mari.

Releele devin mai eficiente și mai compacte în fiecare an.

Funcțiile releului AC de dimensiuni mici de 220V sunt foarte diverse și sunt utilizate pe scară largă ca dispozitiv auxiliar într-o mare varietate de domenii. Acest tip de KU este utilizat în cazurile în care releul principal nu face față sarcinii sale sau cu un număr mare de rețele controlate care nu mai sunt capabile să deservească unitatea principală.

Dispozitivul de comutare intermediar este utilizat în echipamente industriale și medicale, transport, echipamente frigorifice, televizoare și alte aparate de uz casnic.

releu DC

Releele DC sunt împărțite în neutru și polarizate.Diferența dintre cele două este că condensatorii polarizați DC sunt sensibili la polaritatea tensiunii aplicate. Armatura dispozitivului de comutare își schimbă direcția de mișcare în funcție de polii de putere. Releele electromagnetice DC neutre nu depind de polaritatea tensiunii.

KU electromagnetic DC este utilizat în principal atunci când nu există posibilitatea de conectare la rețeaua de curent alternativ.

Releu auto cu patru pini

Dezavantajele solenoizilor DC includ necesitatea unei surse de alimentare și costuri mai mari în comparație cu AC.

Acest videoclip demonstrează schema de cablare și explică cum funcționează releul cu 4 pini:

Urmărește acest videoclip pe YouTube

Releu electronic

Releu de control electronic în circuitul dispozitivului

După ce v-ați ocupat de ce este un releu de curent, luați în considerare tipul electronic al acestui dispozitiv. Designul și principiul de funcționare al releelor ​​electronice sunt practic aceleași ca în KU electromecanic. Cu toate acestea, pentru a îndeplini funcțiile necesare într-un dispozitiv electronic, se folosește o diodă semiconductoare. În vehiculele moderne, majoritatea funcțiilor releelor ​​și comutatoarelor sunt îndeplinite de unități electronice de control al releelor ​​și în prezent este imposibil să le abandonați complet. Deci, de exemplu, un bloc de relee electronice vă permite să controlați consumul de energie, tensiunea la bornele bateriei, controlul sistemului de iluminat etc.

Principiul de funcționare al releului cu stare solidă

Orez. Numărul 3. Schema de funcționare folosind un releu cu stare solidă. În poziția oprit, când intrarea este 0V, releul cu stare solidă împiedică trecerea curentului prin sarcină.În poziția pornit, există tensiune la intrare, curentul trece prin sarcină.

Elementele principale ale unui circuit de intrare cu tensiune AC reglabil.

1. Regulatorul de curent servește la menținerea unei valori constante a curentului.
2. O punte cu undă completă și condensatoare la intrarea dispozitivului servesc la convertirea semnalului AC în DC.
3. Optocupler de izolare optică încorporat, i se aplică tensiune de alimentare și curentul de intrare trece prin el.
4. Circuitul de declanșare este utilizat pentru a controla emisia de lumină a optocuplerului încorporat, în cazul întreruperii semnalului de intrare, curentul va înceta să curgă prin ieșire.
5. Rezistoare în serie într-un circuit.

Există două tipuri comune de decuplare optică utilizate în releele cu stare solidă - cel cu șapte stocare și tranzistorul.

Triac-ul are următoarele avantaje: includerea unui circuit de declanșare în decuplare și imunitatea acestuia la interferențe. Dezavantajele includ costul ridicat și necesitatea unor cantități mari de curent la intrarea în dispozitiv, care este necesar pentru a comuta ieșirea.

Orez. nr. 4. Schema unui releu cu sevenistor.

Tiristor - nu are nevoie de o cantitate mare de curent pentru a comuta ieșirea. Dezavantajul este că circuitul de declanșare este în afara izolației, ceea ce înseamnă un număr mai mare de elemente și o protecție slabă împotriva interferențelor.

Orez. nr. 5. Schema unui releu cu tiristor.

Orez. nr 6. Aspectul și dispunerea elementelor în proiectarea unui releu semiconductor cu control tranzistor.

Principiul de funcționare al controlului semiundă SCR tip releu cu stare solidă

Odată cu trecerea curentului prin releu într-o singură direcție, cantitatea de putere este redusă cu aproape 50%.Pentru a preveni acest fenomen se folosesc două SCR-uri conectate în paralel, situate la ieșire (catodul este conectat la anodul celuilalt).

Orez. nr. 7. Diagrama principiului de funcționare al controlului SCR cu semi-undă

Comutarea tipurilor de relee cu stare solidă

1. Controlul acțiunilor de comutare atunci când curentul trece prin zero.

Orez. nr 8. Comutarea releului atunci când curentul trece prin zero.

Folosit pentru sarcini rezistive în sistemele de control și monitorizare pentru dispozitive de încălzire. Utilizare în sarcini ușor inductive și capacitive.

1. Releu cu stare solidă pentru controlul fazei

Fig. nr. 9. Schema de control al fazelor.

Indicatori cheie pentru selectarea releelor ​​cu stare solidă

• Curent: sarcină, pornire, nominal.
• Tip de sarcină: inductanță, capacitate sau sarcină rezistivă.
• Tipul tensiunii circuitului: AC sau DC.
• Tipul semnalului de control.

Recomandări pentru selectarea releelor ​​și a nuanțelor operaționale

Sarcina curentă și natura ei sunt principalul factor care determină alegerea. Releul este selectat cu o marjă de curent, care include luarea în considerare a curentului de pornire (trebuie să reziste la un supracurent de 10 ori și o suprasarcină timp de 10 ms). Când lucrați cu un încălzitor, curentul nominal depășește curentul nominal de sarcină cu cel puțin 40%. Când lucrați cu un motor electric, se recomandă ca marja de curent să fie de cel puțin 10 ori mai mare decât valoarea nominală.

Exemple orientative de selecție a releului în caz de supracurent

1. Sarcina de putere activă, de exemplu, un element de încălzire - o marjă de 30-40%.
2. Motor electric de tip asincron, de 10 ori marja curentului.
3. Iluminare cu lămpi incandescente - de 12 ori marja.
4. Relee electromagnetice, bobine - de la 4 la 10 ori rezerva.

Orez. nr. 10. Exemple de selecție a releului cu sarcină de curent activ.

O astfel de componentă electronică a circuitelor electrice, cum ar fi un releu cu stare solidă, devine o interfață indispensabilă în circuitele moderne și asigură o izolare electrică fiabilă între toate circuitele electrice implicate.

Scrie comentarii, completări la articol, poate am omis ceva. Aruncați o privire pe harta site-ului, mă voi bucura dacă veți găsi altceva util pe site-ul meu.

Ghid de selecție

Din cauza pierderilor electrice din semiconductorii de putere, releele cu stare solidă se încălzesc atunci când sarcina este comutată. Aceasta impune o limitare a cantității de curent comutat. O temperatură de 40 de grade Celsius nu provoacă o deteriorare a parametrilor de funcționare ai dispozitivului. Cu toate acestea, încălzirea peste 60C reduce foarte mult valoarea admisibilă a curentului comutat. În acest caz, releul poate intra într-un mod de funcționare necontrolat și poate eșua.

Prin urmare, în timpul funcționării pe termen lung a releului în moduri nominale și în special „grele” (cu comutare pe termen lung a curenților de peste 5 A), este necesară utilizarea radiatoarelor. La sarcini crescute, de exemplu, în cazul unei sarcini de natură „inductivă” (solenoizi, electromagneți etc.), se recomandă alegerea dispozitivelor cu o marjă de curent mare - de 2-4 ori, iar în cazul controlul unui motor electric asincron, marja curentului de 6-10 ori.

Când se lucrează cu majoritatea tipurilor de sarcini, pornirea releului este însoțită de o creștere a curentului de diferite durate și amplitudini, a cărei valoare trebuie luată în considerare atunci când alegeți:

• sarcinile pur active (încălzitoare) dau cele mai mici supratensiuni de curent posibile, care sunt practic eliminate atunci când se utilizează relee cu comutare la „0”;
• lămpile cu incandescență, lămpile cu halogen, când sunt aprinse, trec un curent de 7 ... 12 ori mai mult decât cel nominal;
• lămpile fluorescente în primele secunde (până la 10 s) dau supratensiuni de curent pe termen scurt, de 5 ... 10 ori mai mari decât curentul nominal;
• lămpile cu mercur dau o suprasarcină de curent triplă în primele 3-5 minute;
• înfășurări ale releelor ​​electromagnetice de curent alternativ: curentul este de 3 ... 10 ori mai mare decât curentul nominal pentru 1-2 perioade;
• înfășurări ale solenoizilor: curentul este de 10 ... 20 de ori mai mare decât curentul nominal pentru 0,05 - 0,1 s;
• motoare electrice: curentul este de 5 ... 10 ori mai mare decât curentul nominal pentru 0,2 - 0,5 s;
• sarcini puternic inductive cu miezuri saturabile (transformatoare la relanti) când sunt pornite în faza de tensiune zero: curentul este de 20 ... 40 de ori curentul nominal pentru 0,05 - 0,2 s;
• sarcini capacitive atunci când sunt pornite într-o fază apropiată de 90°: curentul este de 20 ... 40 de ori curentul nominal pentru un timp de la zeci de microsecunde la zeci de milisecunde.

Va fi interesant cum este folosit fotoreleu pentru stradă iluminat?

Capacitatea de a rezista la suprasarcinile curente este caracterizată de mărimea „curentului de șoc”. Aceasta este amplitudinea unui singur impuls de o durată dată (de obicei 10 ms). Pentru releele de curent continuu, această valoare este de obicei de 2-3 ori valoarea curentului continuu maxim admisibil, pentru releele cu tiristoare, acest raport este de aproximativ 10. Pentru suprasarcini de curent de durată arbitrară, se poate proceda de la o dependență empirică: o creștere a suprasarcinii durata cu un ordin de mărime duce la o scădere a amplitudinii admisibile a curentului. Calculul sarcinii maxime este prezentat în tabelul de mai jos.

Tabel pentru calcularea sarcinii maxime pentru un releu cu stare solidă.

Alegerea curentului nominal pentru o sarcină specifică ar trebui să fie în raportul dintre marja curentului nominal al releului și introducerea de măsuri suplimentare pentru reducerea curenților de pornire (rezistoare limitatoare de curent, reactoare etc.).

Pentru a crește rezistența dispozitivului la zgomotul de impuls, un circuit extern este plasat în paralel cu contactele de comutare, constând dintr-un rezistor conectat în serie și o capacitate (circuit RC). Pentru o protecție mai completă împotriva sursei de supratensiune pe partea de sarcină, este necesar să se conecteze varistoare de protecție în paralel cu fiecare fază a SSR.

Schema de conectare a unui releu cu stare solidă.

La comutarea unei sarcini inductive este obligatorie utilizarea varistoarelor de protecție. Alegerea valorii necesare a varistorului depinde de tensiunea care alimentează sarcina și se calculează prin formula: Uvaristor = (1,6 ... 1,9) x Usarcină.

Tipul de varistor este determinat pe baza caracteristicilor specifice ale dispozitivului. Cele mai populare varistoare domestice sunt seria: CH2-1, CH2-2, VR-1, VR-2. Releul cu stare solidă asigură o izolare galvanică bună a circuitelor de intrare și ieșire, precum și a circuitelor purtătoare de curent din elementele structurale ale dispozitivului, astfel încât nu sunt necesare măsuri suplimentare de izolare a circuitelor.

Releu de stare solidă DIY

Detalii și corp

• Siguranta F1 - 100 mA.
• S1 - orice comutator de putere scăzută.
• C1 - condensator 0,063 uF 630 volți.
• C2 - 10 - 100 uF 25 Volți.
• C3 - 2,7 nF 50 Volți.
• C4 - 0,047 uF 630 volți.
• R1 - 470 kOhm 0,25 Watt.
• R2 - 100 Ohm 0,25 Watt.
• R3 - 330 Ohm 0,5 Watt.
• R4 - 470 ohmi 2 wați.
• R5 - 47 ohmi 5 wați.
• R6 - 470 kOhm 0,25 Watt.
• R7 - Varistor TVR12471, sau similar.
• R8 - sarcina.
• D1 - orice punte de diode pentru o tensiune de cel puțin 600 de volți sau asamblată din patru diode separate, de exemplu - 1N4007.
• D2 este o diodă zener de 6,2 volți.
• D3 - dioda 1N4007.
• T1 - triac VT138-800.
• LED1 – orice LED de semnal.

Electrotehnica modernă și electronica radio abandonează din ce în ce mai mult componentele mecanice care au dimensiuni considerabile și sunt supuse unei uzări rapide. Un domeniu în care acest lucru apare cel mai mult este în releele electromagnetice. Toată lumea știe bine că până și cel mai scump releu, cu contacte de platină, se va defecta mai devreme sau mai târziu. Da, iar clicurile la comutare pot fi enervante. Prin urmare, industria a stabilit o producție activă de relee speciale cu stare solidă.

Astfel de relee cu stare solidă pot fi folosite aproape oriunde, dar în prezent sunt încă foarte scumpe. Prin urmare, este logic să îl colectați singur. În plus, schemele lor sunt simple și ușor de înțeles. Releul cu stare solidă funcționează ca un releu mecanic standard - puteți utiliza o tensiune joasă pentru a comuta o tensiune mai mare.

Atâta timp cât nu există o tensiune DC prezentă la intrare (pe partea stângă a circuitului), fototranzistorul TIL111 este deschis. Pentru a crește protecția împotriva fals pozitive, baza TIL111 este furnizată cu un emițător printr-un rezistor de 1M. Baza tranzistorului BC547B va fi la un potențial ridicat și astfel rămâne deschisă. Colectorul închide electrodul de control al tiristorului TIC106M la minus și rămâne în poziția închis. Niciun curent nu trece prin puntea diodei redresoare și sarcina este oprită.

La o anumită tensiune de intrare, să zicem 5 volți, dioda din interiorul TIL111 se aprinde și activează fototranzistorul. Tranzistorul BC547B se închide și tiristorul este deblocat. Acest lucru creează o cădere de tensiune suficient de mare. pe o rezistență de 330 ohmi pentru a comuta triacul TIC226 în poziția pornit. Căderea de tensiune pe triac în acel punct este de doar câțiva volți, deci practic toată tensiunea AC trece prin sarcină.

Triac-ul este protejat la supratensiune printr-un condensator de 100 nF și un rezistor de 47 ohmi. A fost adăugat un FET BF256A pentru a permite comutarea stabilă a unui releu cu stare solidă cu tensiuni de control diferite. Acționează ca o sursă de curent. Dioda 1N4148 este instalată pentru a proteja circuitul în caz de polaritate inversă. Acest circuit poate fi folosit în diverse dispozitive, cu putere de până la 1,5 kW, desigur, dacă instalați tiristorul pe un radiator mare.

Principiul de funcționare al releului de pornire

În ciuda numărului mare de produse brevetate de la diverși producători, funcționarea frigiderelor și principiile de funcționare a releelor ​​de pornire sunt aproape aceleași. După ce ați înțeles principiul acțiunii lor, puteți găsi și rezolva în mod independent problema.

Schema dispozitivului și conexiunea la compresor

Circuitul electric al releului are două intrări de la sursa de alimentare și trei ieșiri către compresor. O intrare (condițional - zero) trece direct.

O altă intrare (condițional - fază) în interiorul dispozitivului este împărțită în două:

• primul trece direct la bobina de lucru;
• al doilea trece prin contactele de deconectare la bobina de pornire.

Dacă releul nu are loc, atunci când vă conectați la compresor, nu trebuie să faceți o greșeală cu ordinea de conectare a contactelor. Metodele utilizate pe Internet pentru a determina tipurile de înfășurări folosind măsurători de rezistență nu sunt în general corecte, deoarece pentru unele motoare rezistența înfășurărilor de pornire și de lucru este aceeași.

Circuitul electric al releului demarorului poate avea modificări minore în funcție de producător. Figura prezintă schema de conectare a acestui dispozitiv în frigiderul Orsk

Prin urmare, este necesar să găsiți documentație sau să dezasamblați compresorul frigiderului pentru a înțelege locația contactelor prin intermediul.

Acest lucru se poate face și dacă există identificatori simbolici lângă ieșiri:

• „S” - înfășurare de pornire;
• "R" - înfășurare de lucru;
• „C” este ieșirea comună.

Releele diferă prin modul în care sunt montate pe cadrul frigiderului sau pe compresor. De asemenea, au propriile caracteristici actuale, prin urmare, la înlocuire, este necesar să selectați un dispozitiv complet identic, sau mai bine, același model.

Închiderea contactelor prin intermediul unei bobine de inducție

Releul electromagnetic de pornire funcționează pe principiul închiderii unui contact pentru a trece curentul prin înfășurarea de pornire. Elementul principal de operare al dispozitivului este o bobină de solenoid conectată în serie cu înfășurarea motorului principal.

În momentul pornirii compresorului, cu un rotor static, un curent mare de pornire trece prin solenoid. Ca urmare a acestui fapt, se creează un câmp magnetic care mișcă miezul (armatura) cu o bară conductoare instalată pe acesta, închizând contactul înfășurării de pornire. Începe accelerația rotorului.

Odată cu creșterea numărului de rotații ale rotorului, cantitatea de curent care trece prin bobină scade, drept urmare tensiunea câmpului magnetic scade.Sub acțiunea unui arc compensator sau a gravitației, miezul revine la locul inițial și contactul se deschide.

Pe capacul releului cu bobină de inducție există o săgeată „sus”, care indică poziția corectă a dispozitivului în spațiu. Dacă este plasat diferit, atunci contactele nu se vor deschide sub influența gravitației

Motorul compresorului continuă să funcționeze în modul de menținere a rotației rotorului, trecând curent prin înfășurarea de lucru. Data viitoare, releul va funcționa numai după ce rotorul se oprește.

Reglarea alimentării cu curent de către un pozitor

Releele produse pentru frigiderele moderne folosesc adesea un pozitor - un tip de rezistență termică. Pentru acest dispozitiv, există un interval de temperatură, sub care trece curentul cu rezistență mică, iar deasupra - rezistența crește brusc și circuitul se deschide.

În releul de pornire, pozitorul este integrat în circuitul care duce la înfășurarea de pornire. La temperatura camerei, rezistența acestui element este neglijabilă, așa că atunci când compresorul pornește, curentul trece nestingherit.

Datorită prezenței rezistenței, pozistorul se încălzește treptat și când se atinge o anumită temperatură, circuitul se deschide. Se răcește numai după ce alimentarea cu curent a compresorului este întreruptă și declanșează din nou un salt atunci când motorul este pornit din nou.

Pozistorul are forma unui cilindru jos, așa că electricienii profesioniști îl numesc adesea „pastilă”

Releu cu stare solidă pentru controlul fazei

Deși releele cu stare solidă pot efectua comutarea directă a sarcinii cu trecere la zero, ele pot îndeplini și funcții mult mai complexe cu ajutorul circuitelor logice digitale, microprocesoarelor și modulelor de memorie.O altă utilizare excelentă a unui releu cu stare solidă este în aplicațiile cu dimmerul lămpii, fie acasă, pentru un spectacol sau un concert.

Releele cu stare solidă cu pornire diferită de zero (pornire momentană) se pornesc imediat după ce este aplicat semnalul de control de intrare, spre deosebire de SSR de trecere cu zero, care este mai mare și așteaptă următorul punct de trecere cu zero al undei sinusoidale AC. Această comutare aleatorie a focului este utilizată în aplicații rezistive, cum ar fi variatoarele de lămpi și în aplicațiile în care sarcina trebuie aplicată doar în timpul unei mici părți a ciclului AC.

Care sunt caracteristicile?

La crearea unui releu cu stare solidă, a fost posibil să se excludă apariția unui arc sau scântei în procesul de închidere / deschidere a unui grup de contacte. Ca urmare, durata de viață a dispozitivului a crescut de mai multe ori. Pentru comparație, cele mai bune versiuni de produse standard (de contact) pot rezista până la 500.000 de comutare. Nu există astfel de restricții în TTR-urile luate în considerare.

Costul releelor ​​cu stare solidă este mai mare, dar cel mai simplu calcul arată beneficiile utilizării lor. Acest lucru se datorează următorilor factori - economii de energie, durată lungă de viață (fiabilitatea) și prezența controlului folosind microcircuite.

Alegerea este suficient de largă pentru a ridica dispozitivul ținând cont de sarcini și de costul curent. Sunt disponibile în comerț atât aparatele mici pentru instalarea în circuitele casnice, cât și dispozitivele puternice utilizate pentru controlul motoarelor.

După cum sa menționat mai devreme, SSR-urile diferă în ceea ce privește tipul de tensiune comutată - pot fi proiectate pentru I constantă sau variabilă. Această nuanță trebuie luată în considerare la alegere.

POPULAȚI CU CITITORI: Cabluri ascunse într-o casă de lemn, cu instrucțiuni pas cu pas

Caracteristicile modelelor cu stare solidă includ sensibilitatea dispozitivului la curenții de sarcină. Dacă acest parametru este depășit de 2-3 sau de mai multe ori peste norma admisă, produsul se rupe.

Pentru a evita o astfel de problemă în timpul funcționării, este important să abordați cu atenție procesul de instalare și să instalați dispozitive de protecție în circuitul cheii. În plus, este important să se acorde preferință întrerupătoarelor care au un curent de lucru de două sau trei ori sarcina de comutare.

Dar asta nu este tot

În plus, este important să se acorde preferință întrerupătoarelor care au un curent de lucru de două sau trei ori sarcina de comutare. Dar asta nu este tot

Pentru protecție suplimentară, se recomandă asigurarea siguranțelor sau întrerupătoarelor în circuit (clasa „B” este potrivită).