220V polprevodniški rele (SSR) vezje z uporabo Triac in OptoCoupler

Preizkusite Naš Instrument Za Odpravo Težav





Omrežni polprevodniški rele ali SSR je naprava, ki se uporablja za preklapljanje težkih izmeničnih obremenitev na omrežni ravni prek izoliranih sprožilcev minimalne enosmerne napetosti, brez vgrajenih mehanskih gibljivih kontaktov.

V tem prispevku se naučimo, kako zgraditi preprost polprevodniški rele ali SSR vezje z uporabo Triac, BJT, optične spenjalnice z ničelnim prehodom.



Prednost SSD SSD pred mehanskimi releji

Mehanski tip relejev je lahko precej neučinkovit v aplikacijah, ki zahtevajo zelo gladko, zelo hitro in čisto preklapljanje.

Predlagano vezje SSR je mogoče zgraditi doma in ga uporabiti na mestih, ki zahtevajo resnično dodelano obremenitev.



V tem članku je opisano polprevodniško relejno vezje z vgrajenim detektorjem prehoda nič.

Vezje je zelo enostavno razumeti in zgraditi, vendar ponuja uporabne funkcije, kot je čisto preklapljanje, brez RF motenj in zmožnost obvladovanja obremenitev do 500 W. Veliko smo se naučili o relejih in njihovem delovanju.

Vemo, da se te naprave uporabljajo za preklapljanje težkih električnih bremen skozi zunanji izolirani par kontaktov kot odziv na majhen električni impulz, ki ga prejme izhod elektronskega vezja.

Običajno je vhod sprožilca v bližini napetosti tuljave releja, ki je lahko 6, 12 ali 24 V enosmernega toka, medtem ko sta obremenitev in tok, ki ga vklopijo relejni kontakti, večinoma na nivojih omrežnih potencialov.

V bistvu so releji koristni, ker lahko preklapljajo težke priključke na njihove kontakte, ne da bi nevarne potenciale pripeljali v stik z ranljivim elektronskim vezjem, skozi katerega se preklaplja.

Prednosti pa spremlja nekaj kritičnih pomanjkljivosti, ki jih ni mogoče prezreti. Ker kontakti vključujejo mehanske postopke, so včasih precej neustrezni s prefinjenimi vezji, ki zahtevajo zelo natančno, hitro in učinkovito preklapljanje.

Mehanski releji imajo tudi slab ugled, da med preklapljanjem ustvarjajo RF motnje in hrup, kar sčasoma povzroči tudi poslabšanje kontaktov.


Prosimo za SSR, ki temelji na MOSFET-u glej to objavo


Uporaba SCR ot Triac za izdelavo SSR

Triaki in SCR-ji naj bi bili dobra zamenjava na mestih, kjer se zgornji releji izkažejo za neučinkovite, vendar lahko tudi ti med delovanjem povzročajo težave z generiranjem RF motenj.

Tudi SCR-ji in triaki, kadar so integrirani neposredno v elektronska vezja, zahtevajo, da je ozemljitvena linija vezja povezana s svojo katodo, kar pomeni, da odsek vezja zdaj ni več ločen od smrtonosnih izmeničnih napetosti iz naprave - resna pomanjkljivost glede varnosti uporabnik.

Vendar je mogoče triak uporabiti zelo učinkovito, če je zgoraj omenjenih nekaj pomanjkljivosti popolnoma poskrbljeno. Zato sta dve stvari, ki ju je treba odstraniti s triaki, če jih želimo učinkovito zamenjati za releje, RF motnje med preklopom in vstop nevarnega omrežja v vezje.

Polprevodniški releji so zasnovani natančno v skladu z zgornjimi specifikacijami, kar odpravlja radiofrekvenčno oddajanje in obenem dve stopnji popolnoma izključuje druge.

Komercialni SSR-ji so lahko zelo dragi in niso uporabni, če gre kaj narobe. Izdelava polprevodniškega releja in uporaba le-tega za zahtevano aplikacijo je lahko le tisto, kar je 'naročil zdravnik'. Ker ga je mogoče izdelati z uporabo diskretnih elektronskih komponent, postane popolnoma popravljiv, prilagodljiv, poleg tega pa vam daje jasno predstavo o notranjem delovanju sistema.

Tu bomo preučili izdelavo preprostega polprevodniškega releja.

Kako deluje

Kot je razloženo v zgornjem poglavju, se v predlagani zasnovi SSR ali polprevodniškega relejskega vezja RF interferenca preveri tako, da se triak preusmeri le okoli ničle sinusne faze izmeničnega toka, uporaba opto sklopke pa zagotovi, da je vhod dobro oddaljen od omrežnih potencialov, ki so prisotni v triačnem vezju.

Poskusimo razumeti, kako vezje deluje:

Kot je prikazano na diagramu, optična spojka postane portal med sprožilcem in preklopnim krogom. Vhodni sprožilec se nanese na LED opto, ki osvetli in sproži foto-tranzistor.
Napetost s fototranzistorja prehaja preko kolektorja do oddajnika in končno doseže vrata triaka, da ta deluje.

Zgornja operacija je precej običajna in je običajno povezana s sprožilcem vseh triakov in SCR-jev. Vendar to morda ne bo dovolj, da se RF radiofrekvenčni hrup odpravi.

Odsek, ki obsega tri tranzistorje in nekatere upore, je posebej predstavljen z namenom preverjanja generacije RF, tako da se zagotovi, da triak vodi samo v bližini ničelnih pragov sinusnega valovanja AC.

Ko se na vezje priklopi izmenično omrežje, je na kolektorju opto tranzistorja na voljo popravljeni enosmerni tok, ki deluje, kot je razloženo zgoraj, vendar je napetost na spoju uporov, povezanih z dnom T1, tako nastavljena, da takoj začne potem ko se valovna oblika izmeničnega toka dvigne nad oznako 7 voltov. Tako dolgo ostane valovna oblika nad to ravnjo, da je T1 vklopljen.

To utemeljuje kolektorsko napetost opto tranzistorja, kar preprečuje vodenje triaka, toda v trenutku, ko napetost doseže 7 voltov in se približa ničli, tranzistorji prenehajo voditi in omogočajo, da se triak lahko preklopi.

Postopek se ponovi med negativnim polovičnim ciklom, ko T2, T3 spet deluje kot odziv na napetosti nad minus 7 voltov, kar trdi, da se triak sproži šele, ko se fazni potencial približa ničli, kar učinkovito odpravi indukcijo ničelnih RF motenj.

Diagram vezja polprevodniškega SSR vezja

AC 220V SSR vezje

Seznam delov za predlagano polprevodniško relejsko vezje

  • R1 = 120 K,
  • R2 = 680K,
  • R3 = 1 K,
  • R4 = 330 K,
  • R5 = 1 M,
  • R6 = 100 ohmov 1 W,
  • C1 = 220 uF / 25 V,
  • C2 = 474/400 V Metalizirani poliester
  • C3 = 0,22uF / 400V PPC
  • Z1 = 30 voltov, 1 W,
  • T1, T2 = BC547B,
  • T3 = BC557B,
  • TR1 = BT 36,
  • OP1 = MCT2E ali podobno.

Postavitev PCB

Elektronsko relejno vezje SSR

Uporaba SCR Opto-Coupler 4N40

Danes s prihodom sodobnih optičnih spojnic je izdelava visokokakovostnega polprevodniškega releja (SSR) resnično enostavna. 4N40 je ena od teh naprav, ki uporablja foto SCR za zahtevano izolirano sprožitev AC napetosti.

To optično sklopko lahko preprosto konfigurirate za ustvarjanje zelo zanesljivega in učinkovitega vezja SSR. To vezje lahko uporabite za sprožitev 220V obremenitve s temeljito izoliranim 5V logičnim krmiljenjem, kot je prikazano spodaj:

SSR vezje z SCR optično spojko 4N40

Vljudnost slike: Farnel




Prejšnja: 12V veriga LED utripalke Naprej: 3 preizkušena 220V visoko in nizkonapetostna prekinjena vezja z uporabo IC 324 in tranzistorjev