Polprevodniški rele: vrste, praktična uporaba, diagrami ožičenja

Darlington tranzistor

Če je obremenitev zelo močna, lahko tok skozi njo doseže
več amperov. Za tranzistorje velike moči lahko koeficient $\beta$
biti nezadostna. (Poleg tega, kot je razvidno iz tabele, za močne
tranzistorjev, je že majhen.)

V tem primeru lahko uporabite kaskado dveh tranzistorjev. Prvi
tranzistor krmili tok, ki vklopi drugi tranzistor. Takšne
preklopno vezje se imenuje Darlingtonovo vezje.

V tem vezju se pomnožijo koeficienti $\beta$ dveh tranzistorjev, kar
vam omogoča, da dobite zelo visok koeficient prenosa toka.

Če želite povečati hitrost izklopa tranzistorjev, lahko povežete vsakega
oddajnik in bazni upor.

Upori morajo biti dovolj veliki, da ne vplivajo na tok
osnova - oddajnik. Tipične vrednosti so 5…10 kΩ za napetosti 5…12 V.

Darlington tranzistorji so na voljo kot ločena naprava. Primeri
takšni tranzistorji so prikazani v tabeli.

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

V nasprotnem primeru ostane delovanje ključa enako.

FET gonilnik

Če morate še vedno priključiti obremenitev na n-kanalni tranzistor
med odtokom in tlemi, potem je rešitev. Lahko uporabite pripravljeno
mikrovezje - voznik zgornjega ramena. vrh - ker tranzistor
zgoraj.

Proizvajajo se tudi gonilniki zgornjih in spodnjih ramen (npr.
IR2151) za izgradnjo potisnega vezja, vendar za preprosto preklapljanje
obremenitev ni potrebna. To je potrebno, če tovora ni mogoče pustiti
"visi v zraku", vendar ga je treba potegniti na tla.

Razmislite o gonilnem vezju visoke strani z uporabo IR2117 kot primer.

Vezje ni zelo zapleteno, največ pa omogoča uporaba gonilnika
učinkovita uporaba tranzistorja.

DC zaščita pred motnjami

Ločena hrana

Eden najboljših načinov za zaščito pred motnjami v napajanju je napajanje napajalnih in logičnih delov iz ločenih napajalnikov: dober napajalnik z nizkim šumom za mikrokrmilnik in module/senzorje ter ločen za napajalni del. V samostojne naprave včasih dajo ločeno baterijo za napajanje logike, ločeno zmogljivo baterijo pa v napajalni odsek, ker je stabilnost in zanesljivost delovanja zelo pomembna.

Tokokrogi za dušenje isker DC

Ko se kontakti v napajalnem vezju induktivne obremenitve odprejo, nastane tako imenovani induktivni sunek, ki močno dvigne napetost v tokokrogu do te mere, da lahko električni lok (iskra) zdrsne med kontakti releja oz. stikalo. V loku ni nič dobrega - izgoreva kovinske delce kontaktov, zaradi česar se obrabijo in sčasoma postanejo neuporabni. Tudi tak preskok v vezju izzove elektromagnetno valovanje, ki lahko povzroči močne motnje v elektronski napravi in ​​povzroči okvare ali celo okvaro! Najbolj nevarna stvar je, da je sama žica lahko induktivna obremenitev: verjetno ste videli, kako se iskri običajno stikalo za luč v prostoru. Žarnica ni induktivna obremenitev, vendar ima žica, ki vodi do nje, induktivnost.

Za zaščito pred samoindukcijskimi udari EMF v enosmernem tokokrogu se uporablja navadna dioda, nameščena v protivzporedni obremenitvi in ​​čim bližje njej. Dioda bo emisijo preprosto sklenila s kratkim stikom nase in to je to:

Kjer je VD zaščitna dioda, je U1 stikalo (tranzistor, rele), R in L pa shematično predstavljata induktivno obremenitev.

Dioda mora biti VEDNO nameščena pri krmiljenju induktivne obremenitve (elektromotor, solenoid, ventil, elektromagnet, relejska tuljava) s pomočjo tranzistorja, to je takole:

Pri krmiljenju PWM signala je priporočljivo namestiti hitre diode (na primer serije 1N49xx) ali Schottkyjeve diode (na primer serije 1N58xx), največji tok diode mora biti večji ali enak največjemu obremenitvenemu toku.

Filtri

Če se napajalni del napaja iz istega vira kot mikrokrmilnik, so motnje napajalnika neizogibne. Najlažji način za zaščito MK pred takšnimi motnjami je dovajanje kondenzatorjev čim bližje MK: elektrolit 6,3V 470 uF (uF) in keramika pri 0,1-1 uF, bodo zgladili kratke padce napetosti. Mimogrede, elektrolit z nizkim ESR se bo s to nalogo spopadel čim bolj učinkovito.

Še bolje, LC filter, sestavljen iz induktorja in kondenzatorja, se bo spopadel s filtriranjem hrupa. Induktivnost je treba vzeti z oceno v območju 100-300 μH in z nasičenim tokom, večjim od toka obremenitve po filtru. Kondenzator je elektrolit s kapaciteto 100-1000 uF, spet odvisno od trenutne porabe obremenitve po filtru. Povežite se tako, bližje obremenitvi - bolje:

Več o izračunu filtrov si lahko preberete tukaj.

Razvrstitev polprevodniških relejev

Aplikacije relejev so raznolike, zato se lahko njihove konstrukcijske značilnosti močno razlikujejo, odvisno od potreb posameznega avtomatskega vezja. TSR je razvrščen glede na število priključenih faz, vrsto delovnega toka, konstrukcijske značilnosti in vrsto krmilnega vezja.

Po številu povezanih faz

Polprevodniški releji se uporabljajo tako v gospodinjskih aparatih kot v industrijski avtomatizaciji z delovno napetostjo 380 V.

Zato so te polprevodniške naprave, odvisno od števila faz, razdeljene na:

• enofazni;
• trifazni.

Enofazni SSR vam omogočajo delo s tokovi 10-100 ali 100-500 A.Upravljajo se z analognim signalom.

Priporočljivo je, da na trifazni rele povežete žice različnih barv, da jih je mogoče pravilno priključiti pri namestitvi opreme

Trifazni polprevodniški releji so sposobni prenesti tok v območju 10-120 A. Njihova naprava prevzame reverzibilno načelo delovanja, ki zagotavlja zanesljivost regulacije več električnih vezij hkrati.

Pogosto se za napajanje indukcijskega motorja uporabljajo trifazni SSR. Hitre varovalke so nujno vključene v njegovo krmilno vezje zaradi visokih zagonskih tokov.

Po vrsti obratovalnega toka

Polprevodniških relejev ni mogoče konfigurirati ali reprogramirati, zato lahko pravilno delujejo le znotraj določenega obsega električnih parametrov omrežja.

Glede na potrebe lahko SSR krmilimo z električnimi vezji z dvema vrstama toka:

• trajno;
• spremenljivke.

Podobno je mogoče razvrstiti TTR in po vrsti napetosti aktivne obremenitve. Večina relejev v gospodinjskih aparatih deluje s spremenljivimi parametri.

Enosmerni tok se ne uporablja kot glavni vir električne energije v nobeni državi na svetu, zato imajo releji te vrste ozek obseg

Naprave s konstantnim krmilnim tokom se odlikujejo po visoki zanesljivosti in za regulacijo uporabljajo napetost 3-32 V. Zdržijo široko temperaturno območje (-30..+70°C) brez bistvenih sprememb lastnosti.

Releji, ki jih krmili izmenični tok, imajo krmilno napetost 3-32 V ali 70-280 V. Zanje so značilne nizke elektromagnetne motnje in visoka odzivna hitrost.

Po oblikovnih značilnostih

Polprevodniški releji so pogosto nameščeni v splošni električni plošči stanovanja, zato imajo mnogi modeli montažni blok za pritrditev na DIN tirnico.

Poleg tega so med TSR in podporno površino nameščeni posebni radiatorji. Omogočajo hlajenje naprave pri velikih obremenitvah, hkrati pa ohranjajo njeno zmogljivost.

Rele je nameščen na DIN letev predvsem preko posebnega nosilca, ki ima tudi dodatno funkcijo - odstranjuje odvečno toploto med delovanjem naprave

Med relejem in hladilnikom je priporočljivo nanesti plast termične paste, ki poveča kontaktno površino in poveča prenos toplote. Obstajajo tudi TTR, namenjeni za pritrditev na steno z navadnimi vijaki.

Po vrsti nadzorne sheme

Načelo delovanja nastavljivega releja tehnologije ne zahteva vedno njegovega takojšnjega delovanja.

Zato so proizvajalci razvili več kontrolnih shem SSR, ki se uporabljajo na različnih področjih:

1. Ničelni nadzor. Ta možnost za krmiljenje polprevodniškega releja predvideva delovanje le pri vrednosti napetosti 0. Uporablja se v napravah s kapacitivnimi, uporovnimi (grelci) in šibkimi induktivnimi (transformatorji) obremenitvami.
2. Takoj. Uporablja se, ko je treba ob uporabi krmilnega signala nenadoma aktivirati rele.
3. Faza. Vključuje regulacijo izhodne napetosti s spreminjanjem parametrov krmilnega toka. Uporablja se za gladko spreminjanje stopnje ogrevanja ali osvetlitve.

Polprevodniški releji se razlikujejo tudi po številnih drugih, manj pomembnih parametrih.

Zato je pri nakupu TTR pomembno razumeti shemo delovanja priključene opreme, da bi kupili zanjo najprimernejšo napravo za prilagajanje.

Zagotoviti je treba rezervo moči, ker ima rele obratovalni vir, ki se ob pogostih preobremenitvah hitro porabi.

Namen in vrste

Tokovni krmilni rele je naprava, ki se odzove na nenadne spremembe velikosti dohodnega električnega toka in po potrebi izklopi napajanje določenega porabnika ali celotnega napajalnega sistema. Njegov princip delovanja temelji na primerjavi zunanjih električnih signalov in trenutnega odziva, če se ne ujemajo z delovnimi parametri naprave. Uporablja se za delovanje generatorja, črpalke, avtomobilskega motorja, obdelovalnih strojev, gospodinjskih aparatov in še več.

Obstajajo takšne vrste naprav enosmernega in izmeničnega toka:

1. vmesno;
2. Zaščitni;
3. Meriti;
4. pritisk;
5. Čas.

Vmesna naprava ali rele največjega toka (RTM, RST 11M, RS-80M, REO-401) se uporablja za odpiranje ali zapiranje tokokrogov določenega električnega omrežja, ko je dosežena določena vrednost toka. Najpogosteje se uporablja v stanovanjih ali hišah za povečanje zaščite gospodinjske opreme pred napetostnimi in tokovnimi sunki.

Načelo delovanja termične ali zaščitne naprave temelji na nadzorovanju temperature kontaktov določene naprave. Uporablja se za zaščito naprav pred pregrevanjem. Na primer, če se likalnik pregreje, bo tak senzor samodejno izklopil napajanje in ga vklopilo, ko se naprava ohladi.

Statični ali merilni rele (REV) pomaga zapreti kontakte vezja, ko se pojavi določena vrednost električnega toka.Njegov glavni namen je primerjati razpoložljive omrežne parametre in zahtevane ter se hitro odzvati na njihove spremembe.

Tlačno stikalo (RPI-15, 20, RPZH-1M, FQS-U, FLU in drugo) je potrebno za krmiljenje tekočin (voda, olje, olje), zraka itd. Uporablja se za izklop črpalke ali druge opreme, ko nastavljeni kazalniki so doseženi tlak. Pogosto se uporablja v vodovodnih sistemih in na avtomobilskih servisih.

Releji časovne zakasnitve (proizvajalec EPL, Danfoss, tudi modeli PTB) so potrebni za nadzor in upočasnitev odziva določenih naprav, ko se zazna uhajanje toka ali druga okvara omrežja. Takšne relejne zaščitne naprave se uporabljajo tako v vsakdanjem življenju kot v industriji. Preprečujejo prezgodnji vklop zasilnega načina, delovanje RCD (je tudi diferencialni rele) in odklopnikov. Shema njihove namestitve je pogosto združena z načelom vključitve zaščitne opreme in diferencialov v omrežje.

Poleg tega obstajajo še elektromagnetni napetostni in tokovni releji, mehanski, polprevodniški itd.

Polprevodniški rele je enofazna naprava za preklapljanje visokih tokov (od 250 A), ki zagotavlja galvansko zaščito in izolacijo električnih tokokrogov. To je v večini primerov elektronska oprema, zasnovana za hitro in natančno odzivanje na težave z omrežjem. Druga prednost je, da je takšen tokovni rele mogoče izdelati ročno.

Po zasnovi so releji razvrščeni na mehanske in elektromagnetne, zdaj pa, kot je navedeno zgoraj, na elektronske.Mehanski se lahko uporablja v različnih delovnih pogojih, ne potrebuje zapletenega vezja za njegovo povezavo, je trpežen in zanesljiv. Toda hkrati ni dovolj natančen. Zato se zdaj uporabljajo predvsem njegovi modernejši elektronski analogi.

Glavne vrste relejev in njihov namen

Proizvajalci konfigurirajo sodobne stikalne naprave tako, da delovanje poteka le pod določenimi pogoji, na primer s povečanjem jakosti toka, ki se dovaja na vhodne sponke KU. Spodaj bomo na kratko pregledali glavne vrste solenoidov in njihov namen.

Elektromagnetni releji

Elektromagnetni rele je elektromehanska preklopna naprava, katere princip temelji na učinku magnetnega polja, ki ga ustvari tok v statičnem navitju na armaturi. Ta tip KU je razdeljen na dejansko elektromagnetne (nevtralne) naprave, ki se odzivajo samo na vrednost toka, ki se dovaja na navitje, in polarizirane, katerih delovanje je odvisno tako od trenutne vrednosti kot od polarnosti.

Načelo delovanja elektromagnetnega solenoida

Elektromagnetni releji, ki se uporabljajo v industrijski opremi, so v vmesnem položaju med visokotokovnimi napravami (magnetni zaganjalniki, kontaktorji itd.) in nizkotokovnimi napravami. Najpogosteje se ta vrsta releja uporablja v krmilnih vezjih.

AC rele

Delovanje te vrste releja, kot pove že ime, se pojavi, ko se na navitje uporabi izmenični tok določene frekvence. Ta AC stikalna naprava z ali brez krmiljenja faze nič je kombinacija tiristorjev, usmerniških diod in krmilnih vezij. AC rele lahko izdelamo v obliki modulov na osnovi transformatorske ali optične izolacije. Ti KU se uporabljajo v omrežjih izmeničnega toka z največjo napetostjo 1,6 kV in povprečnim obremenitvenim tokom do 320 A.

Vmesni rele 220 V

Včasih delovanje električnega omrežja in naprav ni mogoče brez uporabe vmesnega releja za 220 V. Običajno se KU te vrste uporablja, če je treba odpreti ali odpreti nasprotno usmerjene kontakte vezja. Na primer, če se uporablja svetlobna naprava s senzorjem gibanja, je en vodnik priključen na senzor, drugi pa napaja električno energijo v svetilko.

AC releji se pogosto uporabljajo v industrijski opremi in gospodinjskih aparatih

Deluje takole:

1. dovajanje toka do prve stikalne naprave;
2. od kontaktov prvega KU teče tok do naslednjega releja, ki ima višje lastnosti od prejšnjega in je sposoben vzdržati visoke tokove.

Releji postajajo vsako leto bolj učinkoviti in kompaktni.

Funkcije 220V majhnega AC releja so zelo raznolike in se pogosto uporabljajo kot pomožna naprava na najrazličnejših področjih. Ta vrsta KU se uporablja v primerih, ko se glavni rele ne spopada s svojo nalogo ali z velikim številom nadzorovanih omrežij, ki ne morejo več služiti glavne enote.

Vmesna stikalna naprava se uporablja v industrijski in medicinski opremi, transportu, hladilni opremi, televizorjih in drugih gospodinjskih aparatih.

DC rele

DC releji so razdeljeni na nevtralne in polarizirane.Razlika med obema je v tem, da so polarizirani kondenzatorji DC občutljivi na polarnost uporabljene napetosti. Armatura stikalne naprave spreminja smer gibanja, odvisno od napajalnih polov. Nevtralni DC elektromagnetni releji niso odvisni od polarnosti napetosti.

DC elektromagnetni KU se uporablja predvsem takrat, ko ni možnosti priključitve na AC omrežje.

Štiri-pinski avtomobilski rele

Pomanjkljivosti enosmernih solenoidov vključujejo potrebo po napajanju in višje stroške v primerjavi z AC.

Ta video prikazuje shemo ožičenja in razlaga, kako deluje 4-pinski rele:

Oglejte si ta videoposnetek na YouTubu

Elektronski rele

Elektronski krmilni rele v vezju naprave

Ko smo se ukvarjali s tem, kaj je tokovni rele, razmislite o elektronski vrsti te naprave. Zasnova in princip delovanja elektronskih relejev sta praktično enaka kot pri elektromehanskih KU. Vendar pa se za izvajanje potrebnih funkcij v elektronski napravi uporablja polprevodniška dioda. V sodobnih vozilih večino funkcij relejev in stikal opravljajo elektronske krmilne enote releja in jih trenutno ni mogoče popolnoma opustiti. Tako vam na primer blok elektronskih relejev omogoča nadzor porabe energije, napetosti na sponkah akumulatorja, nadzor sistema razsvetljave itd.

Načelo delovanja polprevodniškega releja

riž. številka 3. Shema delovanja z uporabo polprevodniškega releja. V izklopljenem položaju, ko je vhod 0 V, polprevodniški rele preprečuje pretok toka skozi obremenitev.V vklopljenem položaju je na vhodu napetost, tok teče skozi obremenitev.

Glavni elementi nastavljivega vhodnega vezja izmenične napetosti.

1. Regulator toka služi za vzdrževanje konstantne vrednosti toka.
2. Polnovalni most in kondenzatorji na vhodu v napravo služijo za pretvorbo izmeničnega signala v enosmerni.
3. Vgrajen optično izolacijski optospojnik, nanj se dovaja napajalna napetost in skozenj teče vhodni tok.
4. Sprožilno vezje se uporablja za nadzor oddajanja svetlobe vgrajenega optospojnika, v primeru prekinitve vhodnega signala bo tok prenehal teči skozi izhod.
5. Upori v seriji v vezju.

Obstajata dve pogosti vrsti optične ločitve, ki se uporabljata v polprevodniških relejih - sedemstorer in tranzistor.

Triac ima naslednje prednosti: vključitev sprožilnega vezja v ločitev in njegova odpornost na motnje. Pomanjkljivosti vključujejo visoke stroške in potrebo po velikih količinah toka na vhodu v napravo, ki je potrebna za preklop izhoda.

riž. št. 4. Shema releja s sevenstorjem.

Tiristor - ne potrebuje velike količine toka za preklop izhoda. Slabost je, da je sprožilno vezje izven izolacije, kar pomeni večje število elementov in slabo zaščito pred motnjami.

riž. št. 5. Shema releja s tiristorjem.

riž. št. 6. Videz in razporeditev elementov pri zasnovi polprevodniškega releja s tranzistorskim krmiljenjem.

Načelo delovanja polprevodniškega releja SCR polvalovnega krmiljenja

S prehodom toka skozi rele samo v eni smeri se količina moči zmanjša za skoraj 50%.Da bi preprečili ta pojav, se uporabljata dva vzporedno povezana SCR, ki se nahajata na izhodu (katoda je povezana z anodo drugega).

riž. št. 7. Diagram principa delovanja polvalovnega SCR krmiljenja

Preklopne vrste polprevodniških relejev

1. Nadzor preklopnih dejanj, ko tok teče skozi nič.

riž. št. 8. Preklop releja, ko tok preide skozi nič.

Uporablja se za uporovne obremenitve v sistemih za nadzor in nadzor ogrevalnih naprav. Uporaba pri rahlo induktivnih in kapacitivnih obremenitvah.

1. Polprevodniški rele za krmiljenje faze

Slika št. 9. Shema faznega nadzora.

Ključni kazalniki za izbiro polprevodniških relejev

• Tok: obremenitev, zagon, nazivna.
• Vrsta obremenitve: induktivnost, kapacitivnost ali uporovna obremenitev.
• Vrsta napetosti vezja: AC ali DC.
• Vrsta krmilnega signala.

Priporočila za izbiro relejev in nianse delovanja

Trenutna obremenitev in njena narava sta glavni dejavnik, ki določa izbiro. Rele je izbran s tokovno rezervo, ki vključuje upoštevanje vklopnega toka (prenesti mora 10-kratni prekomerni tok in preobremenitev 10 ms). Pri delu z grelcem nazivni tok presega nazivni obremenitveni tok za vsaj 40%. Pri delu z elektromotorjem je priporočljiva tokovna meja vsaj 10-krat večja od nazivne vrednosti.

Okvirni primeri izbire releja v primeru prekomernega toka

1. Aktivna moč obremenitve, na primer grelni element - marža 30-40%.
2. Elektromotor asinhronega tipa, 10-kratna tokovna rezerva.
3. Osvetlitev z žarnicami - 12-kratna marža.
4. Elektromagnetni releji, tuljave - od 4 do 10-kratne rezerve.

riž. št. 10. Primeri izbire releja z aktivno tokovno obremenitvijo.

Takšna elektronska komponenta električnih vezij, kot je polprevodniški rele, postaja nepogrešljiv vmesnik v sodobnih vezjih in zagotavlja zanesljivo električno izolacijo med vsemi vključenimi električnimi vezji.

Napišite komentarje, dodatke k članku, mogoče sem kaj spregledal. Oglejte si zemljevid strani, vesel bom, če boste na moji strani našli še kaj koristnega.

Vodnik za izbiro

Zaradi električnih izgub v močnostnih polprevodnikih se polprevodniški releji segrejejo, ko se obremenitev preklopi. To nalaga omejitev količine preklopnega toka. Temperatura 40 stopinj Celzija ne povzroči poslabšanja delovnih parametrov naprave. Vendar pa segrevanje nad 60C močno zmanjša dovoljeno vrednost preklopnega toka. V tem primeru lahko rele preide v nenadzorovan način delovanja in odpove.

Zato je pri dolgotrajnem delovanju releja v nazivnih in zlasti "težkih" načinih (z dolgotrajnim preklapljanjem tokov nad 5 A) potrebna uporaba radiatorjev. Pri povečanih obremenitvah, na primer v primeru obremenitve "induktivne" narave (solenoidi, elektromagneti itd.), je priporočljivo izbrati naprave z veliko tokovno rezervo - 2-4 krat, in v primeru krmiljenje asinhronega elektromotorja, 6-10-kratna tokovna rezerva.

Pri delu z večino vrst obremenitev vklop releja spremlja tokovni udar različnega trajanja in amplitude, katerega vrednost je treba upoštevati pri izbiri:

• čisto aktivne obremenitve (grelniki) dajejo najnižje možne tokovne udarce, ki so pri uporabi relejev s preklopom na "0" praktično odpravljeni;
• žarnice z žarilno nitko, halogenske žarnice, ko so vklopljene, prehajajo tok 7 ... 12-krat večji od nazivnega;
• fluorescenčne sijalke v prvih sekundah (do 10 s) dajejo kratkotrajne prenapetosti toka, 5 ... 10-krat višje od nazivnega toka;
• živosrebrne sijalke dajejo trikratno preobremenitev toka v prvih 3-5 minutah;
• navitja elektromagnetnih relejev izmeničnega toka: tok je 3 ... 10-krat večji od nazivnega toka za 1-2 obdobja;
• navitja solenoidov: tok je 10 ... 20-krat večji od nazivnega toka za 0,05 - 0,1 s;
• elektromotorji: tok je 5 ... 10-krat večji od nazivnega toka za 0,2 - 0,5 s;
• visoko induktivne obremenitve z nasičenimi jedri (transformatorji v prostem teku), ko so vklopljeni v fazi ničelne napetosti: tok je 20 ... 40-krat večji od nazivnega toka za 0,05 - 0,2 s;
• kapacitivne obremenitve, ko so vklopljene v fazi blizu 90 °: tok je 20 ... 40-krat večji od nazivnega toka za čas od deset mikrosekund do deset milisekund.

Zanimivo bo, kako se uporablja fotorele za ulico osvetlitev?

Za sposobnost, da prenese tokovne preobremenitve, je značilna velikost "udarnega toka". To je amplituda posameznega impulza določenega trajanja (običajno 10 ms). Pri enosmernih relejih je ta vrednost običajno 2–3-kratna vrednost največjega dovoljenega enosmernega toka, pri tiristorskih relejih je to razmerje približno 10. Pri tokovnih preobremenitvah poljubnega trajanja lahko izhajamo iz empirične odvisnosti: povečanje preobremenitve trajanje za red velikosti vodi do zmanjšanja dovoljene amplitude toka. Izračun največje obremenitve je predstavljen v spodnji tabeli.

Tabela za izračun največje obremenitve za polprevodniški rele.

Izbira nazivnega toka za določeno obremenitev mora biti v razmerju med mejo nazivnega toka releja in uvedbo dodatnih ukrepov za zmanjšanje zagonskih tokov (tokovno omejevalni upori, reaktorji itd.).

Za povečanje odpornosti naprave na impulzni hrup je vzporedno s stikalnimi kontakti postavljeno zunanje vezje, sestavljeno iz serijsko povezanega upora in kapacitivnosti (RC vezje). Za popolnejšo zaščito pred virom prenapetosti na strani obremenitve je potrebno zaščitne varistorje priključiti vzporedno z vsako fazo SSR.

Shema povezave polprevodniškega releja.

Pri preklopu induktivne obremenitve je obvezna uporaba zaščitnih varistorjev. Izbira zahtevane vrednosti varistorja je odvisna od napetosti, ki napaja obremenitev, in se izračuna po formuli: Uvaristor = (1,6 ... 1,9) x Uobremenitev.

Vrsta varistorja se določi glede na posebne značilnosti naprave. Najbolj priljubljeni domači varistorji so serije: CH2-1, CH2-2, VR-1, VR-2. Polprevodniški rele zagotavlja dobro galvansko izolacijo vhodnih in izhodnih vezij ter tokovnih tokokrogov od strukturnih elementov naprave, zato niso potrebni dodatni ukrepi za izolacijo vezja.

DIY polprevodniški rele

Podrobnosti in telo

• F1 - 100 mA varovalka.
• S1 - katero koli stikalo z nizko močjo.
• C1 - kondenzator 0,063 uF 630 voltov.
• C2 - 10 - 100 uF 25 voltov.
• C3 - 2,7 nF 50 voltov.
• C4 - 0,047 uF 630 voltov.
• R1 - 470 kOhm 0,25 W.
• R2 - 100 Ohm 0,25 W.
• R3 - 330 Ohm 0,5 W.
• R4 - 470 ohmov 2 vata.
• R5 - 47 ohmov 5 vatov.
• R6 - 470 kOhm 0,25 W.
• R7 - Varistor TVR12471 ali podobno.
• R8 - obremenitev.
• D1 - kateri koli diodni most za napetost najmanj 600 voltov ali sestavljen iz štirih ločenih diod, na primer - 1N4007.
• D2 je 6,2-voltna zener dioda.
• D3 - dioda 1N4007.
• T1 - triak VT138-800.
• LED1 – katera koli signalna LED.

Sodobna elektrotehnika in radijska elektronika vse bolj opuščata mehanske komponente, ki so precej velike in podvržene hitri obrabi. Eno področje, kjer se to najbolj kaže, so elektromagnetni releji. Vsi se dobro zavedajo, da tudi najdražji rele s platinastimi kontakti prej ali slej odpove. Da, in kliki pri preklopu so lahko nadležni. Zato je industrija vzpostavila aktivno proizvodnjo posebnih polprevodniških relejev.

Takšni polprevodniški releji se lahko uporabljajo skoraj povsod, vendar so trenutno še vedno zelo dragi. Zato ga je smiselno zbrati sami. Poleg tega so njihove sheme preproste in razumljive. Polprevodniški rele deluje kot standardni mehanski rele - za preklapljanje višje napetosti lahko uporabite nizko napetost.

Dokler na vhodu (na levi strani vezja) ni enosmerne napetosti, je fototranzistor TIL111 odprt. Za povečanje zaščite pred lažnimi pozitivnimi učinki je osnova TIL111 opremljena z oddajnikom prek 1M upora. Baza tranzistorja BC547B bo z visokim potencialom in tako ostane odprta. Kolektor zapre kontrolno elektrodo tiristorja TIC106M na minus in ostane v zaprtem položaju. Skozi usmerniški diodni most ne prehaja tok in obremenitev se izklopi.

Pri določeni vhodni napetosti, recimo 5 voltov, dioda v notranjosti TIL111 zasveti in aktivira fototranzistor. Tranzistor BC547B se zapre in tiristor je odklenjen. To ustvari dovolj velik padec napetosti. na 330 ohmskem uporu za preklop triaka TIC226 v položaj za vklop. Padec napetosti na triaku je v tem trenutku le nekaj voltov, tako da skoraj vsa izmenična napetost teče skozi obremenitev.

Triac je zaščiten pred prenapetostjo preko 100nF kondenzatorja in 47 ohmskega upora. Dodan je bil FET BF256A, ki omogoča stabilno preklapljanje polprevodniškega releja z različnimi krmilnimi napetostmi. Deluje kot vir toka. Dioda 1N4148 je nameščena za zaščito vezja v primeru obrnjene polarnosti. To vezje se lahko uporablja v različnih napravah, z močjo do 1,5 kW, seveda, če namestite tiristor na velik radiator.

Načelo delovanja zagonskega releja

Kljub velikemu številu patentiranih izdelkov različnih proizvajalcev so delovanje hladilnikov in principi delovanja zagonskih relejev skoraj enaki. Ko razumete načelo njihovega delovanja, lahko samostojno najdete in odpravite težavo.

Shema naprave in povezava s kompresorjem

Električni tokokrog releja ima dva vhoda iz napajalnika in tri izhode do kompresorja. En vhod (pogojno - nič) gre neposredno.

Drugi vhod (pogojno - faza) znotraj naprave je razdeljen na dva:

• prvi prehaja neposredno na delovno navitje;
• drugi prehaja skozi ločilne kontakte do začetnega navitja.

Če rele nima sedeža, potem pri priključitvi na kompresor ne smete narediti napake z vrstnim redom povezovanja kontaktov. Metode, ki se uporabljajo na internetu za določanje vrst navitij z meritvami upora na splošno niso pravilne, saj je pri nekaterih motorjih upor zagonskega in delovnega navitja enak.

Električni tokokrog releja zaganjalnika ima lahko manjše spremembe, odvisno od proizvajalca. Slika prikazuje shemo povezave te naprave v hladilniku Orsk

Zato je treba poiskati dokumentacijo ali razstaviti kompresor hladilnika, da bi razumeli lokacijo prehodnih kontaktov.

To je mogoče storiti tudi, če so v bližini izhodov simbolni identifikatorji:

• "S" - začetno navijanje;
• "R" - delovno navitje;
• "C" je skupni izhod.

Releji se razlikujejo po načinu vgradnje na okvir hladilnika ali na kompresor. Imajo tudi svoje trenutne značilnosti, zato je treba pri zamenjavi izbrati popolnoma enako napravo ali bolje enak model.

Zapiranje kontaktov s pomočjo indukcijske tuljave

Elektromagnetni zagonski rele deluje na principu zapiranja kontakta, da prehaja tok skozi zagonsko navitje. Glavni delovni element naprave je solenoidna tuljava, ki je zaporedno povezana z glavnim navitjem motorja.

V času zagona kompresorja pri statičnem rotorju skozi solenoid teče velik zagonski tok. Kot rezultat tega se ustvari magnetno polje, ki premika jedro (armaturo) s prevodno palico, nameščeno na njej, in zapre kontakt začetnega navitja. Začne se pospeševanje rotorja.

S povečanjem števila vrtljajev rotorja se količina toka, ki poteka skozi tuljavo, zmanjša, zaradi česar se napetost magnetnega polja zmanjša.Pod delovanjem izravnalne vzmeti ali gravitacije se jedro vrne na prvotno mesto in kontakt se odpre.

Na pokrovu releja z indukcijsko tuljavo je puščica "navzgor", ki označuje pravilen položaj naprave v prostoru. Če je nameščen drugače, se kontakti ne bodo odprli pod vplivom gravitacije

Motor kompresorja še naprej deluje v načinu ohranjanja vrtenja rotorja, ki prehaja tok skozi delovno navitje. Naslednjič bo rele deloval šele, ko se rotor ustavi.

Regulacija toka s pozistorjem

Releji, proizvedeni za sodobne hladilnike, pogosto uporabljajo pozistor - vrsto toplotnega upora. Za to napravo obstaja temperaturno območje, pod katerim prehaja tok z majhnim uporom, zgoraj pa se upor močno poveča in vezje se odpre.

V zagonskem releju je pozistor integriran v vezje, ki vodi do začetnega navitja. Pri sobni temperaturi je upor tega elementa zanemarljiv, zato ob zagonu kompresorja tok teče nemoteno.

Zaradi prisotnosti upora se pozistor postopoma segreje in ko je dosežena določena temperatura, se vezje odpre. Ohladi se šele po prekinitvi toka v kompresorju in ponovno sproži preskok, ko se motor znova vklopi.

Posistor ima obliko nizkega valja, zato ga profesionalni električarji pogosto imenujejo "tabletka"

Polprevodniški rele za krmiljenje faze

Čeprav lahko polprevodniški releji izvajajo neposredno preklapljanje obremenitve skozi ničlo, lahko opravljajo tudi veliko bolj zapletene funkcije s pomočjo digitalnih logičnih vezij, mikroprocesorjev in pomnilniških modulov.Druga odlična uporaba polprevodniškega releja je v aplikacijah zatemnitve žarnic, bodisi doma, za predstavo ali koncert.

Polprevodniški releji z vklopom, ki ni nič (trenutni vklop) se vklopijo takoj po uporabi vhodnega krmilnega signala, za razliko od ničelnega SSR, ki je višji in čaka na naslednjo točko prečkanja ničle AC sinusnega vala. To naključno preklapljanje požara se uporablja v uporovnih aplikacijah, kot so zatemnitve žarnic in v aplikacijah, kjer je treba obremenitev uporabiti le v majhnem delu cikla izmeničnega toka.

Kakšne so značilnosti?

Pri ustvarjanju polprevodniškega releja je bilo mogoče izključiti pojav loka ali isker v procesu zapiranja / odpiranja kontaktne skupine. Posledično se je življenjska doba naprave večkrat povečala. Za primerjavo, najboljše različice standardnih (kontaktnih) izdelkov zdržijo do 500.000 preklopov. V obravnavanih TTR takih omejitev ni.

Stroški polprevodniških relejev so višji, vendar najpreprostejši izračun pokaže prednosti njihove uporabe. To je posledica naslednjih dejavnikov - prihranka energije, dolge življenjske dobe (zanesljivosti) in prisotnosti krmiljenja z uporabo mikrovezij.

Izbira je dovolj široka, da izberete napravo ob upoštevanju nalog in trenutnih stroškov. Komercialno so na voljo tako majhne naprave za vgradnjo v domača vezja kot močne naprave, ki se uporabljajo za krmiljenje motorjev.

Kot smo že omenili, se SSR razlikujejo po vrsti preklopne napetosti - lahko so zasnovani za konstantno ali spremenljivo I. Ta odtenek je treba upoštevati pri izbiri.

PRILJUBLJENO PRI BRALCI: Naredite sami skrito ožičenje v leseni hiši, navodila po korakih

Značilnosti polprevodniških modelov vključujejo občutljivost naprave na obremenitvene tokove. Če je ta parameter presežen 2-3 ali večkrat nad dovoljeno normo, se izdelek zlomi.

Da bi se izognili takšni težavi med delovanjem, je pomembno, da natančno pristopite k postopku namestitve in namestite zaščitne naprave v ključno vezje. Poleg tega je pomembno dati prednost stikalom, ki imajo delovni tok dva ali trikrat večjo od preklopne obremenitve.

Ampak to še ni vse

Poleg tega je pomembno dati prednost stikalom, ki imajo delovni tok dva ali trikrat večjo od preklopne obremenitve. Ampak to še ni vse

Za dodatno zaščito je priporočljivo zagotoviti varovalke ali odklopnike v tokokrogu (primeren je razred "B").