Halfgeleiderrelais: typen, praktische toepassing, bedradingsschema's

Darlington-transistor

Als de belasting erg krachtig is, kan de stroom erdoorheen reiken:
meerdere versterkers. Voor hoogvermogentransistoren kan de coëfficiënt $\beta$
onvoldoende zijn. (Bovendien, zoals blijkt uit de tabel, voor krachtige
transistors, het is al klein.)

In dit geval kunt u een cascade van twee transistoren gebruiken. De eerste
de transistor regelt de stroom, die de tweede transistor inschakelt. Zo een
het schakelcircuit wordt het Darlington-circuit genoemd.

In dit circuit worden de $\beta$-coëfficiënten van de twee transistoren vermenigvuldigd, wat
kunt u een zeer hoge stroomoverdrachtscoëfficiënt krijgen.

Om de uitschakelsnelheid van transistors te verhogen, kunt u ze allemaal aansluiten
emitter en basisweerstand.

De weerstanden moeten groot genoeg zijn om de stroom niet te beïnvloeden
basis - zender. Typische waarden zijn 5…10 kΩ voor spanningen van 5…12 V.

Darlington-transistors zijn als apart apparaat verkrijgbaar. Voorbeelden
dergelijke transistors worden getoond in de tabel.

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

Anders blijft de werking van de toets hetzelfde.

FET-stuurprogramma

Als u de belasting nog steeds op de n-kanaaltransistor moet aansluiten
tussen de afvoer en de grond, dan is er een oplossing. U kunt gebruik maken van klaar
microschakeling - de bestuurder van de bovenste schouder. top - omdat de transistor
bovenstaande.

Drivers van de bovenste en onderste schouders worden ook geproduceerd (bijvoorbeeld
IR2151) om een ​​push-pull-circuit te bouwen, maar voor eenvoudig schakelen
belasting is niet nodig. Dit is nodig als de lading niet kan worden achtergelaten
"hang in de lucht", maar het is nodig om het naar de grond te trekken.

Overweeg het high-side drivercircuit met de IR2117 als voorbeeld.

Het circuit is niet erg ingewikkeld, en het gebruik van de driver zorgt voor de meeste
efficiënt gebruik van de transistor.

DC-interferentiebescherming:

Apart eten

Een van de beste manieren om te beschermen tegen stroomstoringen is om de voeding en de logische onderdelen van aparte voedingen te voorzien: een goede, geluidsarme voeding voor de microcontroller en modules/sensoren, en een aparte voeding voor het voedingsgedeelte. In stand-alone apparaten plaatsen ze soms een aparte batterij om de logica van stroom te voorzien, en een aparte krachtige batterij voor het stroomgedeelte, omdat stabiliteit en betrouwbaarheid van de werking erg belangrijk zijn.

Vonkenonderdrukking DC-circuits

Wanneer de contacten openen in het voedingscircuit van een inductieve belasting, treedt een zogenaamde inductieve piek op, die de spanning in het circuit zo sterk opvoert dat een elektrische boog (vonk) tussen de contacten van het relais of schakelaar. Er is niets goeds in de boog - het verbrandt de metalen deeltjes van de contacten, waardoor ze verslijten en na verloop van tijd onbruikbaar worden. Ook veroorzaakt een dergelijke sprong in het circuit een elektromagnetische stroomstoot, die sterke interferentie in een elektronisch apparaat kan veroorzaken en tot storingen of zelfs uitval kan leiden! Het gevaarlijkste is dat de draad zelf een inductieve belasting kan zijn: je hebt vast wel eens gezien hoe een normale lichtschakelaar in een kamer vonken. Een gloeilamp is geen inductieve belasting, maar de draad die ernaartoe leidt heeft inductie.

Om te beschermen tegen zelfinductie EMF-pieken in een DC-circuit, wordt een gewone diode gebruikt, geïnstalleerd in antiparallelle belasting en zo dicht mogelijk bij deze. De diode zal eenvoudig de emissie naar zichzelf kortsluiten, en dat is alles:

Waar VD een beschermende diode is, is U1 een schakelaar (transistor, relais) en stellen R en L schematisch een inductieve belasting voor.

De diode moet ALTIJD worden geïnstalleerd bij het besturen van een inductieve belasting (elektromotor, solenoïde, klep, elektromagneet, relaisspoel) met behulp van een transistor, dat wil zeggen als volgt:

Bij het aansturen van een PWM-signaal wordt aanbevolen om snelle diodes (bijvoorbeeld 1N49xx-serie) of Schottky-diodes (bijvoorbeeld 1N58xx-serie) te installeren, de maximale diodestroom moet groter zijn dan of gelijk zijn aan de maximale belastingsstroom.

Filters

Als het voedingsgedeelte wordt gevoed door dezelfde bron als de microcontroller, is interferentie met de voeding onvermijdelijk. De eenvoudigste manier om de MK tegen dergelijke interferentie te beschermen, is door condensatoren zo dicht mogelijk bij de MK te leveren: elektrolyt 6,3 V 470 uF (uF) en keramiek bij 0,1-1 uF, ze zullen korte spanningsvallen wegwerken. Trouwens, een elektrolyt met een lage ESR zal deze taak zo efficiënt mogelijk aan.

Sterker nog, een LC-filter, bestaande uit een spoel en een condensator, kan ruisfiltering aan. De inductantie moet worden genomen met een nominale waarde in het gebied van 100-300 H en met een verzadigingsstroom die groter is dan de belastingsstroom na het filter. De condensator is een elektrolyt met een capaciteit van 100-1000 uF, wederom afhankelijk van het stroomverbruik van de belasting na het filter. Sluit op deze manier aan, hoe dichter bij de belasting - hoe beter:

U kunt hier meer lezen over het berekenen van filters.

Classificatie van solid-state relais

Relaistoepassingen zijn divers, daarom kunnen hun ontwerpkenmerken sterk variëren, afhankelijk van de behoeften van een bepaald automatisch circuit. De TTR wordt geclassificeerd op basis van het aantal aangesloten fasen, het type bedrijfsstroom, ontwerpkenmerken en het type regelcircuit.

Door het aantal aangesloten fasen

Solid-state relais worden zowel in huishoudelijke apparaten als in industriële automatisering gebruikt met een bedrijfsspanning van 380 V.

Daarom zijn deze halfgeleiderapparaten, afhankelijk van het aantal fasen, onderverdeeld in:

• eenfasig;
• drie fase.

Met enkelfasige SSR's kunt u werken met stromen van 10-100 of 100-500 A.Ze worden aangestuurd door een analoog signaal.

Het wordt aanbevolen om draden van verschillende kleuren aan te sluiten op een driefasig relais, zodat ze correct kunnen worden aangesloten bij het installeren van apparatuur

Driefasige solid-state relais kunnen stroom in het bereik van 10-120 A doorgeven. Hun apparaat gaat uit van een omkeerbaar werkingsprincipe, dat de betrouwbaarheid van de regeling van meerdere elektrische circuits tegelijkertijd garandeert.

Vaak worden driefasige SSR's gebruikt om een ​​inductiemotor van stroom te voorzien. Snelle zekeringen zijn noodzakelijkerwijs opgenomen in het stuurcircuit vanwege hoge startstromen.

Op type bedrijfsstroom

Solid-state relais kunnen niet worden geconfigureerd of opnieuw geprogrammeerd, dus ze kunnen alleen goed werken binnen een bepaald bereik van elektrische netwerkparameters.

Afhankelijk van de behoeften kunnen SSR's worden bestuurd door elektrische circuits met twee soorten stroom:

• permanent;
• variabelen.

Evenzo is het mogelijk om de TTR te classificeren en door het type spanning van de actieve belasting. De meeste relais in huishoudelijke apparaten werken met variabele parameters.

Gelijkstroom wordt in geen enkel land ter wereld als de belangrijkste elektriciteitsbron gebruikt, dus relais van dit type hebben een beperkte reikwijdte

Apparaten met constante stuurstroom worden gekenmerkt door een hoge betrouwbaarheid en gebruiken voor de regeling een spanning van 3-32 V. Ze zijn bestand tegen een breed temperatuurbereik (-30..+70°C) zonder noemenswaardige verandering in eigenschappen.

Door wisselstroom gestuurde relais hebben een stuurspanning van 3-32 V of 70-280 V. Ze worden gekenmerkt door een lage elektromagnetische interferentie en een hoge reactiesnelheid.

Op ontwerpkenmerken

Solid-state relais worden vaak geïnstalleerd in het algemene elektrische paneel van een appartement, dus veel modellen hebben een montageblok voor montage op een DIN-rail.

Daarnaast bevinden zich tussen de TSR en het draagvlak speciale radiatoren. Hiermee kunt u het apparaat bij hoge belasting koelen, terwijl de prestaties behouden blijven.

Het relais wordt voornamelijk via een speciale beugel op een DIN-rail gemonteerd, die ook een extra functie heeft - het voert overtollige warmte af tijdens het gebruik van het apparaat

Tussen het relais en het koellichaam wordt aanbevolen om een ​​laag koelpasta aan te brengen, dit vergroot het contactoppervlak en verhoogt de warmteoverdracht. Er zijn ook TTR's die zijn ontworpen om met gewone schroeven aan de muur te worden bevestigd.

Op type regelschema

Het werkingsprincipe van een instelbaar relais van technologie vereist niet altijd de onmiddellijke werking ervan.

Daarom hebben fabrikanten verschillende SSR-besturingsschema's ontwikkeld die op verschillende gebieden worden gebruikt:

1. Nul controle. Deze optie voor het aansturen van een solid-state relais gaat ervan uit dat het alleen werkt bij een spanningswaarde van 0. Het wordt gebruikt in apparaten met capacitieve, resistieve (verwarmers) en zwakke inductieve (transformatoren) belastingen.
2. Onmiddellijk. Het wordt gebruikt wanneer het nodig is om het relais abrupt te activeren wanneer een stuursignaal wordt toegepast.
3. Fase. Het omvat de regeling van de uitgangsspanning door de parameters van de stuurstroom te wijzigen. Het wordt gebruikt om de mate van verwarming of verlichting soepel te wijzigen.

Solid-state relais verschillen ook in veel andere, minder belangrijke parameters.

Daarom is het bij het kopen van een TSR belangrijk om het werkingsschema van de aangesloten apparatuur te begrijpen om het meest geschikte aanpassingsapparaat ervoor te kopen.

Er moet een gangreserve worden voorzien, omdat het relais een operationele hulpbron heeft die snel wordt verbruikt bij frequente overbelastingen.

Doel en typen

Een stroomcontrolerelais is een apparaat dat reageert op plotselinge veranderingen in de grootte van de inkomende elektrische stroom en, indien nodig, de stroom naar een bepaalde consument of het hele voedingssysteem uitschakelt. Het werkingsprincipe is gebaseerd op het vergelijken van externe elektrische signalen en onmiddellijke respons als ze niet overeenkomen met de bedrijfsparameters van het apparaat. Het wordt gebruikt om een ​​generator, pomp, automotor, werktuigmachines, huishoudelijke apparaten en meer te bedienen.

Er zijn dergelijke soorten apparaten met gelijkstroom en wisselstroom:

1. tussenliggend;
2. Beschermend;
3. Meten;
4. druk;
5. Tijd.

Een tussenapparaat of een maximumstroomrelais (RTM, RST 11M, RS-80M, REO-401) wordt gebruikt om de circuits van een bepaald elektrisch netwerk te openen of te sluiten wanneer een bepaalde stroomwaarde wordt bereikt. Het wordt meestal gebruikt in appartementen of huizen om de bescherming van huishoudelijke apparatuur tegen spannings- en stroompieken te vergroten.

Het werkingsprincipe van een thermisch of beschermend apparaat is gebaseerd op het regelen van de temperatuur van de contacten van een bepaald apparaat. Het wordt gebruikt om apparaten te beschermen tegen oververhitting. Als het strijkijzer bijvoorbeeld oververhit raakt, schakelt een dergelijke sensor automatisch de stroom uit en weer in nadat het apparaat is afgekoeld.

Een statisch of meetrelais (REV) helpt om de circuitcontacten te sluiten wanneer een bepaalde waarde van elektrische stroom verschijnt.Het belangrijkste doel is om de beschikbare netwerkparameters en de vereiste parameters te vergelijken en snel te reageren op hun wijzigingen.

Drukschakelaar (RPI-15, 20, RPZH-1M, FQS-U, FLU en andere) is nodig om vloeistoffen (water, olie, olie), lucht, enz. te regelen. Het wordt gebruikt om de pomp of andere apparatuur uit te schakelen wanneer de ingestelde indicatoren zijn druk bereikt. Vaak gebruikt in sanitaire installaties en bij autoservicestations.

Tijdvertragingsrelais (fabrikant EPL, Danfoss, ook PTB-modellen) zijn nodig om de reactie van bepaalde apparaten te regelen en te vertragen wanneer een stroomlek of andere netwerkstoring wordt gedetecteerd. Dergelijke relaisbeveiligingsinrichtingen worden zowel in het dagelijks leven als in de industrie gebruikt. Ze voorkomen de voortijdige activering van de noodmodus, de werking van de aardlekschakelaar (het is ook een differentieelrelais) en stroomonderbrekers. Het schema van hun installatie wordt vaak gecombineerd met het principe om beschermende uitrusting en differentiëlen in het netwerk op te nemen.

Daarnaast zijn er ook elektromagnetische spannings- en stroomrelais, mechanisch, solid state, etc.

Een solid-state relais is een eenfasig apparaat voor het schakelen van hoge stromen (vanaf 250 A), die galvanische bescherming en isolatie van elektrische circuits biedt. Dit is in de meeste gevallen elektronische apparatuur die is ontworpen om snel en nauwkeurig te reageren op netwerkproblemen. Een ander voordeel is dat zo'n stroomrelais met de hand gemaakt kan worden.

Door hun ontwerp worden relais geclassificeerd in mechanisch en elektromagnetisch, en nu, zoals hierboven vermeld, in elektronische. Mechanisch kan in verschillende werkomstandigheden worden gebruikt, er is geen ingewikkeld circuit voor nodig om het aan te sluiten, het is duurzaam en betrouwbaar.Maar tegelijkertijd niet nauwkeurig genoeg. Daarom worden nu voornamelijk de modernere elektronische tegenhangers gebruikt.

De belangrijkste soorten relais en hun doel:

Fabrikanten configureren moderne schakelapparatuur zo dat de werking alleen onder bepaalde omstandigheden plaatsvindt, bijvoorbeeld met een toename van de stroomsterkte die aan de ingangsterminals van de KU wordt geleverd. Hieronder zullen we kort de belangrijkste soorten elektromagneten en hun doel bespreken.

Elektromagnetische relais

Een elektromagnetisch relais is een elektromechanisch schakelapparaat waarvan het principe is gebaseerd op het effect van een magnetisch veld dat wordt gecreëerd door een stroom in een statische wikkeling op een anker. Dit type KU is verdeeld in feitelijk elektromagnetische (neutrale) apparaten, die alleen reageren op de waarde van de stroom die aan de wikkeling wordt geleverd, en gepolariseerde apparaten, waarvan de werking zowel afhangt van de huidige waarde als van de polariteit.

Het werkingsprincipe van de elektromagnetische solenoïde:

De elektromagnetische relais die in industriële apparatuur worden gebruikt, bevinden zich in een tussenpositie tussen apparaten met een hoge stroomsterkte (magnetische starters, schakelaars, enz.) en apparaten met een lage stroomsterkte. Meestal wordt dit type relais gebruikt in regelcircuits.

AC relais

De werking van dit type relais, zoals de naam al aangeeft, vindt plaats wanneer een wisselstroom van een bepaalde frequentie op de wikkeling wordt toegepast. Dit AC-schakelapparaat met of zonder fase-nulregeling is een combinatie van thyristors, gelijkrichtdiodes en stuurcircuits. AC relais kan worden gemaakt in de vorm van modules op basis van transformator of optische isolatie.Deze KU worden gebruikt in AC-netwerken met een maximale spanning van 1,6 kV en een gemiddelde belastingsstroom tot 320 A.

Tussenrelais 220 V

Soms is de werking van het lichtnet en apparaten niet mogelijk zonder het gebruik van een tussenrelais voor 220 V. Meestal wordt een KU van dit type gebruikt als het nodig is om de tegengesteld gerichte contacten van het circuit te openen of te openen. Als er bijvoorbeeld een verlichtingsapparaat met een bewegingssensor wordt gebruikt, dan wordt de ene geleider aangesloten op de sensor en de andere levert elektriciteit aan de lamp.

AC-relais worden veel gebruikt in industriële apparatuur en huishoudelijke apparaten

Het werkt als volgt:

1. het leveren van stroom aan de eerste schakelinrichting;
2. van de contacten van de eerste KU vloeit de stroom naar het volgende relais, dat hogere kenmerken heeft dan het vorige en bestand is tegen hoge stromen.

Relais worden elk jaar efficiënter en compacter.

De functies van het 220V kleine AC-relais zijn zeer divers en worden veel gebruikt als hulpapparaat in een groot aantal verschillende gebieden. Dit type KU wordt gebruikt in gevallen waarin het hoofdrelais zijn taak niet aankan of met een groot aantal gecontroleerde netwerken die de hoofdeenheid niet langer kunnen bedienen.

Het tussenschakelapparaat wordt gebruikt in industriële en medische apparatuur, transport, koelapparatuur, televisies en andere huishoudelijke apparaten.

DC-relais:

DC-relais zijn verdeeld in neutraal en gepolariseerd. Het verschil tussen de twee is dat gepolariseerde DC-condensatoren gevoelig zijn voor de polariteit van de aangelegde spanning.Het anker van het schakelapparaat verandert van bewegingsrichting afhankelijk van de stroompolen. Neutrale DC elektromagnetische relais zijn niet afhankelijk van de polariteit van de spanning.

DC elektromagnetische KU wordt voornamelijk gebruikt wanneer het niet mogelijk is om op het lichtnet aan te sluiten.

Vierpolig autorelais

De nadelen van DC-solenoïdes zijn de noodzaak van een voeding en hogere kosten in vergelijking met AC.

Deze video demonstreert het bedradingsschema en legt uit hoe het 4-pins relais werkt:

Bekijk deze video op YouTube

Elektronisch relais

Elektronisch stuurrelais in het apparaatcircuit

Na te hebben behandeld wat een stroomrelais is, moet u rekening houden met het elektronische type van dit apparaat. Het ontwerp en het werkingsprincipe van elektronische relais zijn praktisch hetzelfde als in de elektromechanische KU. Om de noodzakelijke functies in een elektronisch apparaat uit te voeren, wordt echter een halfgeleiderdiode gebruikt. In moderne voertuigen worden de meeste functies van relais en schakelaars uitgevoerd door elektronische relaisbesturingseenheden en op dit moment is het onmogelijk om ze volledig te verlaten. Met een blok elektronische relais kunt u bijvoorbeeld het energieverbruik, de spanning op de accupolen regelen, het verlichtingssysteem regelen, enz.

Werkingsprincipe van solid-state relais:

Rijst. Nummer 3. Werkingsschema met behulp van een solid-state relais. In de uit-stand, wanneer de ingang 0V is, voorkomt het solid-state relais dat er stroom door de belasting vloeit. In de aan-stand staat er spanning op de ingang, stroom vloeit door de belasting.

De belangrijkste elementen van een instelbaar AC-spanningsingangscircuit.

1. De stroomregelaar dient om een ​​constante stroomwaarde te handhaven.
2. Een full-wave brug en condensatoren aan de ingang van het apparaat dienen om het AC-signaal om te zetten in DC.
3. Ingebouwde optische isolatie optocoupler, er wordt voedingsspanning op toegepast en er stroomt ingangsstroom doorheen.
4. Het triggercircuit wordt gebruikt om de lichtemissie van de ingebouwde optocoupler te regelen, in geval van onderbreking van het ingangssignaal stopt de stroom door de uitgang.
5. Weerstanden in serie in een circuit.

Er zijn twee veelvoorkomende soorten optische ontkoppeling die worden gebruikt in solid-state relais: de zeven-storer en de transistor.

De triac heeft de volgende voordelen: het opnemen van een triggercircuit in de ontkoppeling en zijn immuniteit tegen interferentie. De nadelen zijn de hoge kosten en de behoefte aan grote hoeveelheden stroom bij de ingang van het apparaat, die nodig is om de uitgang te schakelen.

Rijst. Nummer 4. Schema van een relais met een sevenistor.

Thyristor - heeft geen grote hoeveelheid stroom nodig om de uitgang te schakelen. Het nadeel is dat het triggercircuit buiten de isolatie ligt, wat een groter aantal elementen en een slechte bescherming tegen interferentie betekent.

Rijst. Nummer 5. Schema van een relais met een thyristor.

Rijst. Nummer 6. Uiterlijk en rangschikking van elementen in het ontwerp van een solid-state relais met transistorbesturing.

Werkingsprincipe van solid-state relaistype SCR-halfgolfbesturing:

Met de stroom door het relais in slechts één richting, wordt de hoeveelheid vermogen met bijna 50% verminderd. Om dit fenomeen te voorkomen, worden twee parallel geschakelde SCR's gebruikt, die zich aan de uitgang bevinden (de kathode is verbonden met de anode van de andere).

Rijst. nr. 7. Schema van het werkingsprincipe van halfgolf SCR-regeling

Typen solid-state relais schakelen

1. Controle van schakelacties wanneer de stroom door nul gaat.

Rijst. nr. 8. Relais schakelen wanneer de stroom door nul gaat.

Gebruikt voor ohmse belastingen in regel- en bewakingssystemen voor verwarmingsapparaten. Gebruik in licht inductieve en capacitieve belastingen.

1. Fasecontrole Solid State Relais

Afb. nr. 9. Fase controle schema.

Belangrijkste indicatoren voor het selecteren van solid-state relais

• Stroom: belasting, starten, nominaal.
• Type belasting: inductantie, capaciteit of ohmse belasting.
• Type circuitspanning: AC of DC.
• Type stuursignaal.

Aanbevelingen voor de selectie van relais en operationele nuances

De huidige belasting en de aard ervan zijn de belangrijkste factor die de keuze bepaalt. Het relais wordt geselecteerd met een stroommarge, waarbij rekening wordt gehouden met de inschakelstroom (het moet bestand zijn tegen een 10-voudige overstroom en een overbelasting van 10 ms). Bij het werken met een verwarming overschrijdt de nominale stroom de nominale belastingsstroom met ten minste 40%. Bij het werken met een elektromotor wordt aanbevolen dat de stroommarge minimaal 10 keer groter is dan de nominale waarde.

Indicatieve voorbeelden van relaisselectie in geval van overstroom

1. Actieve vermogensbelasting, bijvoorbeeld een verwarmingselement - een marge van 30-40%.
2. Elektromotor van het asynchrone type, 10 keer de huidige marge.
3. Verlichting met gloeilampen - 12 keer de marge.
4. Elektromagnetische relais, spoelen - van 4 tot 10 keer de reserve.

Rijst. nr. 10. Voorbeelden van relaisselectie met actieve stroombelasting.

Een dergelijke elektronische component van elektrische circuits als een solid-state relais wordt een onmisbare interface in moderne circuits en zorgt voor een betrouwbare elektrische isolatie tussen alle betrokken elektrische circuits.

Schrijf opmerkingen, aanvullingen op het artikel, misschien heb ik iets gemist. Kijk eens in de sitemap, ik zal blij zijn als je iets anders nuttigs op mijn site vindt.

Selectiegids

Als gevolg van elektrische verliezen in vermogenshalfgeleiders, worden solid-state relais warm wanneer de belasting wordt geschakeld. Dit legt een beperking op aan de hoeveelheid geschakelde stroom. Een temperatuur van 40 graden Celsius veroorzaakt geen verslechtering van de bedrijfsparameters van het apparaat. Verwarming boven 60C vermindert echter de toegestane waarde van de geschakelde stroom aanzienlijk. In dit geval kan het relais in een ongecontroleerde bedrijfsmodus gaan en falen.

Daarom is het gebruik van stralers vereist tijdens langdurig gebruik van het relais in nominale, en vooral "zware" modi (met langdurig schakelen van stromen boven 5 A). Bij verhoogde belastingen, bijvoorbeeld in het geval van een "inductieve" belasting (magneten, elektromagneten, enz.), Is het raadzaam om apparaten met een grote stroommarge te kiezen - 2-4 keer, en in het geval van aansturen van een asynchrone elektromotor, 6-10 keer stroommarge.

Bij het werken met de meeste soorten belastingen gaat het inschakelen van het relais gepaard met een stroomstoot van verschillende duur en amplitude, waarvan de waarde in aanmerking moet worden genomen bij het kiezen:

• puur actieve (verwarmers) belastingen geven de laagst mogelijke stroomstoten, die praktisch worden geëlimineerd bij gebruik van relais met omschakeling naar "0";
• gloeilampen, halogeenlampen, wanneer ingeschakeld, geven een stroom door 7 ... 12 keer meer dan de nominale;
• fluorescentielampen geven gedurende de eerste seconden (tot 10 s) kortstondige stroomstoten, 5 ... 10 keer hoger dan de nominale stroom;
• kwiklampen geven een drievoudige stroomoverbelasting gedurende de eerste 3-5 minuten;
• wikkelingen van elektromagnetische relais van wisselstroom: stroom is 3 ... 10 keer meer dan de nominale stroom gedurende 1-2 perioden;
• wikkelingen van elektromagneten: stroom is 10 ... 20 keer meer dan de nominale stroom voor 0,05 - 0,1 s;
• elektromotoren: stroom is 5 ... 10 keer meer dan de nominale stroom gedurende 0,2 - 0,5 s;
• sterk inductieve belastingen met verzadigbare kernen (transformatoren in rusttoestand) wanneer ingeschakeld in de nulspanningsfase: de stroom is 20 ... 40 keer de nominale stroom voor 0,05 - 0,2 s;
• capacitieve belastingen wanneer ingeschakeld in een fase dichtbij 90 °: de stroom is 20 ... 40 keer de nominale stroom gedurende een tijd van tientallen microseconden tot tientallen milliseconden.

Het zal interessant zijn hoe het wordt gebruikt fotorelais voor straat verlichting?

Het vermogen om huidige overbelastingen te weerstaan, wordt gekenmerkt door de grootte van de "schokstroom". Dit is de amplitude van een enkele puls van een bepaalde duur (meestal 10 ms). Voor DC-relais is deze waarde meestal 2-3 keer de waarde van de maximaal toegestane gelijkstroom, voor thyristorrelais is deze verhouding ongeveer 10. Voor stroomoverbelastingen van willekeurige duur kan men uitgaan van een empirische afhankelijkheid: een toename van de overbelasting duur met een orde van grootte leidt tot een afname van de toegestane stroomamplitude. De berekening van de maximale belasting wordt weergegeven in de onderstaande tabel.

Tabel voor het berekenen van de maximale belasting voor een solid-state relais.

De keuze van de nominale stroom voor een specifieke belasting moet in de verhouding zijn tussen de marge van de nominale stroom van het relais en de introductie van aanvullende maatregelen om startstromen te verminderen (stroombegrenzende weerstanden, reactoren, enz.).

Om de weerstand van het apparaat tegen impulsruis te vergroten, wordt parallel aan de schakelcontacten een externe schakeling geplaatst, bestaande uit een in serie geschakelde weerstand en capaciteit (RC-schakeling). Voor een meer volledige bescherming tegen de bron van overspanning aan de belastingszijde, is het noodzakelijk om beschermende varistoren parallel aan elke fase van de SSR aan te sluiten.

Schema van verbinding van een solid-state relais.

Bij het schakelen van een inductieve belasting is het gebruik van beschermende varistoren verplicht. De keuze van de vereiste waarde van de varistor hangt af van de spanning die de belasting voedt en wordt berekend met de formule: Uvaristor = (1,6 ... 1,9) x Uload.

Het type varistor wordt bepaald op basis van de specifieke kenmerken van het apparaat. De meest populaire binnenlandse varistoren zijn de series: CH2-1, CH2-2, VR-1, VR-2. Het solid-state relais zorgt voor een goede galvanische isolatie van de ingangs- en uitgangscircuits, evenals stroomvoerende circuits van de structurele elementen van het apparaat, dus er zijn geen extra circuitisolatiemaatregelen vereist.

DIY solid-state relais

Details en lichaam

• F1 - 100 mA zekering.
• S1 - elke schakelaar voor laag vermogen.
• C1 - condensator 0,063 uF 630 volt.
• C2 - 10 - 100 uF 25 Volt.
• C3 - 2,7 nF 50 Volt.
• C4 - 0,047 uF 630 Volt.
• R1 - 470 kOhm 0,25 Watt.
• R2 - 100 Ohm 0,25 Watt.
• R3 - 330 Ohm 0,5 Watt.
• R4 - 470 ohm 2 watt.
• R5 - 47 ohm 5 watt.
• R6 - 470 kOhm 0,25 Watt.
• R7 - Varistor TVR12471 of vergelijkbaar.
• R8 - laden.
• D1 - elke diodebrug voor een spanning van minimaal 600 volt, of samengesteld uit bijvoorbeeld vier afzonderlijke diodes - 1N4007.
• D2 is een zenerdiode van 6,2 volt.
• D3 - diode 1N4007.
• T1 - triac VT138-800.
• LED1 – elke signaal-LED.

De moderne elektrotechniek en radio-elektronica laten steeds vaker mechanische componenten los die behoorlijk groot zijn en aan snelle slijtage onderhevig zijn. Een gebied waar dit het meest naar voren komt, is in elektromagnetische relais. Iedereen is zich er terdege van bewust dat zelfs het duurste relais, met platina-contacten, vroeg of laat zal bezwijken. Ja, en klikken bij het overschakelen kan vervelend zijn. Daarom heeft de industrie een actieve productie van speciale solid-state relais opgezet.

Dergelijke solid state relais kunnen bijna overal worden gebruikt, maar zijn momenteel nog erg duur. Daarom is het logisch om het zelf te verzamelen. Bovendien zijn hun schema's eenvoudig en begrijpelijk. Het solid-state relais werkt als een standaard mechanisch relais - u kunt een lage spanning gebruiken om een ​​hogere spanning te schakelen.

Zolang er geen gelijkspanning aanwezig is op de ingang (aan de linkerkant van het circuit), is de TIL111 fototransistor open. Om de bescherming tegen valse positieven te vergroten, wordt de basis van de TIL111 voorzien van een emitter via een weerstand van 1M. De basis van de BC547B-transistor zal een hoog potentiaal hebben en dus open blijven. De collector sluit de stuurelektrode van de TIC106M thyristor tot min en blijft in de gesloten stand. Er loopt geen stroom door de gelijkrichterdiodebrug en de belasting is uitgeschakeld.

Bij een bepaalde ingangsspanning, zeg 5 volt, licht de diode in de TIL111 op en activeert de fototransistor. De BC547B-transistor sluit en de thyristor wordt ontgrendeld. Dit zorgt voor een voldoende grote spanningsval. op een weerstand van 330 ohm om de triac TIC226 in de aan-stand te zetten. De spanningsval over de triac is op dat moment slechts enkele volt, dus vrijwel alle wisselspanning stroomt door de belasting.

De triac is overspanningsbeveiligd via een 100nF condensator en een 47 ohm weerstand. Een BF256A FET is toegevoegd om stabiel schakelen van een solid state relais met verschillende stuurspanningen mogelijk te maken. Het fungeert als een stroombron. Diode 1N4148 is geïnstalleerd om het circuit te beschermen in geval van omgekeerde polariteit. Deze schakeling is te gebruiken in verschillende apparaten, met een vermogen tot 1,5 kW natuurlijk als je de thyristor op een grote radiator installeert.

Het werkingsprincipe van het startrelais:

Ondanks het grote aantal gepatenteerde producten van verschillende fabrikanten, zijn de werking van koelkasten en de werkingsprincipes van startrelais bijna hetzelfde. Nadat u het principe van hun actie hebt begrepen, kunt u het probleem zelfstandig vinden en oplossen.

Apparaatschema en aansluiting op de compressor

Het elektrische circuit van het relais heeft twee ingangen van de voeding en drie uitgangen naar de compressor. Eén invoer (voorwaardelijk - nul) gaat direct door.

Een andere ingang (voorwaardelijk - fase) in het apparaat is in tweeën gesplitst:

• de eerste gaat rechtstreeks naar de werkende wikkeling;
• de tweede gaat door de ontkoppelcontacten naar de startwikkeling.

Als het relais geen zitting heeft, mag u bij het aansluiten op de compressor geen fout maken met de volgorde van het aansluiten van de contacten. De methoden die op internet worden gebruikt om de soorten wikkelingen te bepalen met behulp van weerstandsmetingen, zijn over het algemeen niet correct, omdat voor sommige motoren de weerstand van de start- en werkwikkeling hetzelfde is.

Het elektrische circuit van het startrelais kan kleine wijzigingen ondergaan, afhankelijk van de fabrikant. De afbeelding toont het aansluitschema van dit apparaat in de Orsk-koelkast

Daarom is het noodzakelijk om documentatie te zoeken of de koelkastcompressor te demonteren om de locatie van de doorgaande contacten te begrijpen.

Dit kan ook worden gedaan als er symbolische identifiers in de buurt van de uitgangen zijn:

• "S" - beginnen met wikkelen;
• "R" - werkende wikkeling;
• "C" is de gemeenschappelijke uitvoer.

Relais verschillen in de manier waarop ze op het koelkastframe of op de compressor zijn gemonteerd. Ze hebben ook hun eigen huidige kenmerken, daarom is het bij vervanging noodzakelijk om een ​​volledig identiek apparaat te selecteren, of beter, hetzelfde model.

Contacten sluiten door middel van een inductiespoel

Het elektromagnetische startrelais werkt volgens het principe van het sluiten van een contact om stroom door de startwikkeling te laten gaan. Het belangrijkste bedieningselement van het apparaat is een magneetspoel die in serie is geschakeld met de hoofdmotorwikkeling.

Op het moment dat de compressor start, met een statische rotor, gaat er een grote startstroom door de solenoïde. Als gevolg hiervan wordt een magnetisch veld gecreëerd dat de kern (anker) met daarop een geleidende staaf beweegt, waardoor het contact van de startwikkeling wordt gesloten. De versnelling van de rotor begint.

Met een toename van het aantal omwentelingen van de rotor neemt de hoeveelheid stroom die door de spoel gaat af, waardoor de magneetveldspanning afneemt. Onder invloed van een compenserende veer of zwaartekracht keert de kern terug naar zijn oorspronkelijke plaats en opent het contact.

Op het deksel van het relais met een inductiespoel staat een pijl "omhoog", die de juiste positie van het apparaat in de ruimte aangeeft.Als het anders wordt geplaatst, gaan de contacten niet open onder invloed van de zwaartekracht

De compressormotor blijft werken in de modus waarbij de rotatie van de rotor wordt gehandhaafd en stroom door de werkwikkeling stroomt. De volgende keer werkt het relais pas nadat de rotor stopt.

Regeling van de stroomvoorziening door een positor

Relais geproduceerd voor moderne koelkasten gebruiken vaak een posistor - een soort thermische weerstand. Voor dit apparaat is er een temperatuurbereik, waaronder het stroom met weinig weerstand doorlaat, en daarboven - de weerstand neemt sterk toe en het circuit wordt geopend.

In het startrelais is de positor geïntegreerd in het circuit dat naar de startwikkeling leidt. Bij kamertemperatuur is de weerstand van dit element verwaarloosbaar, dus wanneer de compressor start, gaat de stroom ongehinderd door.

Door de aanwezigheid van weerstand warmt de posistor geleidelijk op en bij het bereiken van een bepaalde temperatuur gaat het circuit open. Het koelt pas af nadat de stroomtoevoer naar de compressor is onderbroken en veroorzaakt opnieuw een sprong wanneer de motor weer wordt ingeschakeld.

De positor heeft de vorm van een lage cilinder, dus professionele elektriciens noemen het vaak een "pil"

Fasecontrole Solid State Relais

Hoewel solid-state relais directe nuldoorgangsbelastingschakeling kunnen uitvoeren, kunnen ze ook veel complexere functies uitvoeren met behulp van digitale logische circuits, microprocessors en geheugenmodules. Een ander uitstekend gebruik voor een solid-state relais is in lampdimmertoepassingen, of het nu thuis, voor een show of een concert is.

Solid-state relais met niet-nul inschakelen (kortstondige inschakeling) worden onmiddellijk ingeschakeld nadat het ingangsbesturingssignaal is toegepast, in tegenstelling tot de nuldoorgang SSR die hoger is en wacht op het volgende nuldoorgangspunt van de AC-sinusgolf. Deze willekeurige brandschakeling wordt gebruikt in resistieve toepassingen zoals lampdimmers en in toepassingen waar de belasting slechts gedurende een klein deel van de AC-cyclus hoeft te worden toegepast.

Wat zijn de kenmerken?

Bij het maken van een solid-state relais was het mogelijk om het uiterlijk van een boog of vonken uit te sluiten tijdens het sluiten / openen van een contactgroep. Hierdoor is de levensduur van het apparaat meerdere malen toegenomen. Ter vergelijking: de beste versies van standaard (contact)producten kunnen tot 500.000 schakelingen aan. Dergelijke beperkingen komen niet voor in de overwogen TTR's.

De kosten van solid-state relais zijn hoger, maar de eenvoudigste berekening laat de voordelen van hun gebruik zien. Dit komt door de volgende factoren - energiebesparing, lange levensduur (betrouwbaarheid) en de aanwezigheid van besturing met behulp van microschakelingen.

De keuze is ruim genoeg om het apparaat op te pakken rekening houdend met de taken en de huidige kosten. In de handel verkrijgbaar zijn zowel kleine apparaten voor installatie in huishoudelijke circuits als krachtige apparaten die worden gebruikt om motoren te besturen.

Zoals eerder opgemerkt, verschillen SSR's in het type geschakelde spanning - ze kunnen worden ontworpen voor constante of variabele I. Met deze nuance moet rekening worden gehouden bij het kiezen.

POPULAIR BIJ LEZERS: Doe-het-zelf verborgen bedrading in een houten huis, stap voor stap instructies

De kenmerken van solid-state modellen omvatten de gevoeligheid van het apparaat om stromen te laden.Als deze parameter 2-3 keer of vaker de toegestane norm overschrijdt, breekt het product.

Om een ​​dergelijk probleem tijdens het gebruik te voorkomen, is het belangrijk om het installatieproces zorgvuldig te benaderen en beveiligingsapparatuur in het sleutelcircuit te installeren. Daarnaast is het belangrijk om de voorkeur te geven aan schakelaars die een werkstroom hebben van twee of drie keer de schakelbelasting.

Maar dat is niet alles

Daarnaast is het belangrijk om de voorkeur te geven aan schakelaars die een werkstroom hebben van twee of drie keer de schakelbelasting. Maar dat is niet alles

Voor extra bescherming wordt aanbevolen om zekeringen of stroomonderbrekers in het circuit te voorzien (klasse "B" is geschikt).