Ban ben elektromos és elektronikus áramkörök gyakran használunk több alapvető komponenst, eszközt stb. Ezek az alkatrészek és eszközök tartalmazzák a kapcsoló alkatrészeket, védőeszközöket, érzékelő elemeket stb. Vizsgáljuk meg az olyan kapcsoló és védő eszközöket, mint a tranzisztorok, diódák, tirisztorok stb. Itt, ebben a cikkben, részletesen vitassuk meg a kapcsoló és védőeszköz speciális típusát, amelyet relének nevezünk. Elsősorban tudnunk kell, hogy mi a váltó és hogyan működik a váltó.
Mi a relé?
Relé
A relét különböző típusú kapcsolóknak nevezhetjük, amelyek elektromosan működtethetők. Általában a reléket mechanikusan kapcsolóként működtetik elektromágnes segítségével, és az ilyen típusú reléket szilárdtest relének nevezik. Vannak különféle típusú relék és különböző kritériumok alapján vannak osztályozva, mint például az üzemi feszültség, az üzemeltetési technológia stb. alapján. Különböző típusú relék sorolhatók reteszelő relé, higany relé, nád relé, Buchholz relé, vákuum relé, szilárdtest relé stb. Mielőtt részletesen megvitatnánk a relék típusait, beszéljük meg a relé működését.
Relé munka
A relé működésének megvitatásához figyelembe kell venni bármely típusú relét, és ebben a cikkben fontolóra kell venni a szilárdtest relét, hogy könnyen megértsük a relé működését. A szilárdtest relé reléként definiálható, amely a félvezető eszközöket használja a kapcsolási műveletek végrehajtásához. Ha összehasonlítjuk elektromágneses relé és szilárdtest relé, akkor megfigyelhetjük, hogy a szilárdtest relé nagy teljesítménynövekedést kínál. Ezeket a szilárdtest relék ismét különféle típusokba sorolhatók, például transzformátorral összekapcsolt, fotokapcsolású, náddal ellátott reléhez kapcsolt szilárdtest relék.
A szilárdtest relé működése hasonló az elektromechanikus reléhez, de a szilárdtest relé nem tartalmaz mozgó alkatrészeket. Ezért hosszabb távú megbízhatóságot kínál a mozgó érintkezős relékhez képest. A tápellátású MOSFET tranzisztorokat kapcsolóeszközként használják szilárd állapotban relé munka . A kis teljesítményű bemeneti áramkör és a nagy teljesítményű kimeneti áramkör közötti elektromos szigetelés Opto-tengelykapcsolóval biztosítható.
Vegyünk egy gyakorlati példát a szilárdtest relére, amint az az alábbi ábrán látható. Ha a kimeneti kapcsoló nyitva van, vagy a MOSFET ki van kapcsolva, akkor azt mondják, hogy végtelen ellenállással rendelkezik. Hasonlóképpen, ha a kimeneti kapcsoló zárt vagy a MOSFET vezet, akkor azt mondják, hogy nagyon alacsony az ellenállása. Ezeket a szilárdtest reléket használhatjuk mind az AC, mind a DC áramok kapcsolására.
Szilárdtest relé
A fenti áramkör egy fotovoltaikus egységből áll, amely LED-et kapcsol be MOSFET-ek (fémoxid félvezető terepi tranzisztorok) 20mA-val a LED-en keresztül. A fotovoltaikus elem 25 szilíciumdiódából áll, amelyek 0,6 V kimenetet generálnak, így összesen 15 V, ami elég nagy ahhoz, hogy bekapcsolják a MOSFET-eket.
Gyakorlati szilárdtest relé munka
A relé mélyreható működésének megértése érdekében vegyünk figyelembe egy praktikus háromfázisú szilárdtest relét a ZVS-sel. Három egyfázisú egység triac és snubber hálózat nulla feszültség kapcsolásra használják az egyes fázisok külön-külön történő vezérlése érdekében.
Háromfázisú szilárdtest relé ZVS-szel az Edgefxkits.com-tól
Ez a projekt a következőkből áll: 8051 mikrovezérlő amely kapcsolási jeleket küld minden fázishoz Opto-szigetelőkön keresztül. Az Opto-izolátorok a terheket egy sor triacon keresztül hajtják, amelyek terheléssel sorba vannak kapcsolva. Minden nulla feszültségű impulzushoz a mikrovezérlő olyan kimeneti impulzusokat generál, amelyek bekapcsolják a terhelést a táp hullámformájának minden nulla keresztezésénél.
Háromfázisú szilárdtest relé a ZVS projektblokk diagramjával, az Edgefxkits.com
A fenti ábra a ZVS-sel ellátott praktikus háromfázisú szilárdtest relé blokkvázlatát mutatja, amely a tápegység blokk , mikrokontroller blokk, TRIAC készlet és terhelések. Az Opto-leválasztó (amely TRIAC meghajtóként működik) nulla keresztezési jellemzője elkerüli az induktív és rezisztív terhelések hirtelen áramellátását az alacsony zajtermelés biztosításával. Két nyomógombot használnak a kimeneti impulzusok előállításához a mikrovezérlőből.
A terhelés nulladik feszültségpont-átkapcsolásának ellenőrzéséhez ellenőrizhetjük a terhelésre adott feszültség hullámalakját egy CRO-hoz vagy egy DSO-hoz való csatlakozással. A relé működése kiterjeszthető az ipari nehéz terhelések átkapcsolására két háttirisztor használatával. A túlterhelés és a rövidzárlat elleni védelem beépítésével nagy megbízhatóságot érhetünk el.
A szilárdtest relé előnyei
- A szilárdtest relé teljesen csendes, vékonyabb és szoros csomagolást tesz lehetővé.
- A használat mértékétől függetlenül az SSR-k állandó kimeneti ellenállással rendelkeznek.
- A relé működése tiszta és pattanásmentes a mechanikus relé működéséhez képest.
- Még robbanásveszélyes környezetben is használhatók SSR-ek, mivel a relé működése alatt sem okoznak szikrát.
- Mivel nincsenek mozgó alkatrészek, ezek az SSR-ek tartósak a mechanikus relékhez képest.
A szilárdtest relé hátrányai
- A kaputöltő áramkör számára elengedhetetlen az elszigetelt előfeszítés.
- A feszültség-tranziensek hibás kapcsolást okozhatnak.
- A testdióda miatt az SSR-eknek magas a tranziens fordított helyreállítási ideje.
Szeretne részletesen tudni a különféle típusú relékről? Érdekel a tervezés elektronikai projektek saját felelősséggel? Ezután tegye meg észrevételeit, javaslatait, ötleteit és kérdéseit az alábbi megjegyzések részben.
