Puolijohderele: tyypit, käytännön sovellus, kytkentäkaaviot

Darlington transistori

Jos kuorma on erittäin voimakas, sen läpi kulkeva virta voi saavuttaa
useita vahvistimia. Suuritehoisille transistoreille kerroin $\beta$ voi
olla riittämätön. (Lisäksi, kuten taulukosta voidaan nähdä, voimakkaalle
transistorit, se on jo pieni.)

Tässä tapauksessa voit käyttää kahden transistorin kaskadia. Ensimmäinen
transistori ohjaa virtaa, joka kytkee päälle toisen transistorin. Sellainen
kytkentäpiiriä kutsutaan Darlington-piiriksi.

Tässä piirissä kahden transistorin $\beta$-kertoimet kerrotaan, mikä
mahdollistaa erittäin korkean virransiirtokertoimen.

Voit lisätä transistorien sammutusnopeutta yhdistämällä ne
emitteri ja kantavastus.

Resistanssien on oltava riittävän suuria, jotta ne eivät vaikuta virtaan
perus - säteilijä. Tyypilliset arvot ovat 5…10 kΩ jännitteillä 5…12 V.

Darlington-transistorit ovat saatavilla erillisenä laitteena. Esimerkkejä
tällaiset transistorit on esitetty taulukossa.

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

Muuten avaimen toiminta pysyy samana.

FET-ohjain

Jos sinun on edelleen kytkettävä kuorma n-kanavaiseen transistoriin
viemärin ja maan väliin, niin ratkaisu on olemassa. Voit käyttää valmiina
mikropiiri - ylemmän olkapään ohjain. alkuun - koska transistori
edellä.

Valmistetaan myös ylä- ja alahartioiden ajurit (esim.
IR2151) push-pull-piirin rakentamiseen, mutta yksinkertaiseen kytkentään
kuormaa ei vaadita. Tämä on tarpeen, jos kuormaa ei voida jättää
"roikkua ilmassa", mutta se on vedettävä maahan.

Harkitse yläpuolen ohjainpiiriä käyttämällä esimerkkinä IR2117:ää.

Piiri ei ole kovin monimutkainen, ja ajurin käyttö sallii eniten
transistorin tehokas käyttö.

DC-häiriösuojaus

Erillinen ruoka

Yksi parhaista tavoista suojautua tehohäiriöiltä on syöttää teho- ja logiikkaosat erillisistä virtalähteistä: hyvä hiljainen virtalähde mikrokontrollerille ja moduuleille/antureille ja erillinen teho-osalle. Erillisissä laitteissa joskus laitetaan erillinen akku syöttämään logiikkaa ja erillinen tehokas akku tehoosaan, koska vakaus ja toiminnan luotettavuus ovat erittäin tärkeitä.

Kipinänvaimennus DC-piirit

Kun koskettimet avautuvat induktiivisen kuorman virransyöttöpiirissä, syntyy ns. induktiivinen ylijännite, joka nostaa jyrkästi piirin jännitteen niin pitkälle, että sähkökaari (kipinä) voi luiskahtaa releen koskettimien väliin tai vaihtaa. Kaaressa ei ole mitään hyvää - se polttaa koskettimien metallihiukkaset, minkä vuoksi ne kuluvat ja tulevat käyttökelvottomiksi ajan myötä. Myös tällainen hyppy piirissä aiheuttaa sähkömagneettisen ylijännitepiikin, joka voi aiheuttaa voimakkaita häiriöitä elektroniseen laitteeseen ja johtaa toimintahäiriöihin tai jopa rikkoutumiseen! Vaarallisin asia on, että lanka itsessään voi olla induktiivinen kuorma: olet varmaan nähnyt kuinka normaali valokytkin huoneessa kipinöi. Hehkulamppu ei ole induktiivinen kuorma, mutta siihen johtavalla johdolla on induktanssi.

Suojatakseen itseinduktiivisilta EMF-piikeiltä tasavirtapiirissä käytetään tavallista diodia, joka on asennettu rinnakkaiskuormitukseen ja mahdollisimman lähelle sitä. Diodi yksinkertaisesti oikosulkee emission itseensä, ja siinä se:

Kun VD on suojadiodi, U1 on kytkin (transistori, rele) ja R ja L edustavat kaavamaisesti induktiivista kuormaa.

Diodi on AINA asennettava ohjattaessa induktiivista kuormaa (sähkömoottori, solenoidi, venttiili, sähkömagneetti, relekela) käyttämällä transistoria, eli näin:

PWM-signaalia ohjattaessa on suositeltavaa asentaa nopeat diodit (esimerkiksi sarja 1N49xx) tai Schottky-diodit (esimerkiksi sarja 1N58xx), diodin maksimivirran on oltava suurempi tai yhtä suuri kuin suurin kuormitusvirta.

Suodattimet

Jos teholohko saa virtaa samasta lähteestä kuin mikro-ohjain, virtalähteen häiriöt ovat väistämättömiä. Helpoin tapa suojata MK:ta tällaisilta häiriöiltä on syöttää kondensaattoreita mahdollisimman lähelle MK:ta: elektrolyyttiä 6,3V 470 uF (uF) ja keramiikkaa 0,1-1 uF, ne tasoittavat lyhyitä jännitehäviöitä. Muuten, elektrolyytti, jolla on alhainen ESR, selviytyy tästä tehtävästä mahdollisimman tehokkaasti.

Vielä parempi, LC-suodatin, joka koostuu induktorista ja kondensaattorista, selviytyy kohinan suodatuksesta. Induktanssi on otettava arvolla 100-300 μH ja kyllästysvirralla, joka on suurempi kuin suodattimen jälkeinen kuormitusvirta. Kondensaattori on elektrolyytti, jonka kapasiteetti on 100-1000 uF, jälleen riippuen suodattimen jälkeisestä kuorman virrankulutuksesta. Yhdistä näin, mitä lähempänä kuormaa - sen parempi:

Voit lukea lisää suodattimien laskemisesta täältä.

Puolijohdereleiden luokitus

Relesovellukset ovat erilaisia, joten niiden suunnitteluominaisuudet voivat vaihdella suuresti riippuen tietyn automaattisen piirin tarpeista. TSR luokitellaan kytkettyjen vaiheiden lukumäärän, käyttövirran tyypin, suunnitteluominaisuuksien ja ohjauspiirin tyypin mukaan.

Kytkettyjen vaiheiden lukumäärän mukaan

Puolijohdereleitä käytetään sekä kodinkoneissa että teollisuusautomaatiossa käyttöjännitteellä 380 V.

Siksi nämä puolijohdelaitteet jaetaan vaiheiden lukumäärästä riippuen:

• yksivaihe;
• kolmivaiheinen.

Yksivaiheisten SSR:ien avulla voit työskennellä virroilla 10-100 tai 100-500 A.Niitä ohjataan analogisella signaalilla.

Eriväriset johdot on suositeltavaa kytkeä kolmivaihereleeseen, jotta ne voidaan kytkeä oikein laitteita asennettaessa

Kolmivaiheiset puolijohderelet pystyvät kuljettamaan 10-120 A:n virtaa. Niiden laitteessa on käännettävä toimintaperiaate, joka varmistaa useiden sähköpiirien säädön luotettavuuden samanaikaisesti.

Usein kolmivaiheisia SSR:itä käytetään oikosulkumoottorin virtalähteenä. Nopeat sulakkeet sisältyvät välttämättä sen ohjauspiiriin korkeiden käynnistysvirtojen vuoksi.

Käyttövirran tyypin mukaan

Puolijohdereleitä ei voi konfiguroida tai ohjelmoida uudelleen, joten ne voivat toimia kunnolla vain tietyllä verkon sähköparametrialueella.

Tarpeista riippuen SSR:itä voidaan ohjata sähköpiireillä, joissa on kahden tyyppinen virta:

• pysyvä;
• muuttujia.

Vastaavasti on mahdollista luokitella TSR ja aktiivisen kuorman jännitetyypin mukaan. Useimmat kodinkoneiden releet toimivat muuttuvilla parametreilla.

Tasavirtaa ei käytetä pääsähkönlähteenä missään maailman maassa, joten tämän tyyppisillä releillä on kapea soveltamisala

Jatkuvalla ohjausvirralla toimiville laitteille on ominaista korkea luotettavuus ja ne käyttävät säätelyyn jännitettä 3-32 V. Ne kestävät laajan lämpötila-alueen (-30...+70°C) ilman merkittäviä muutoksia ominaisuuksissa.

Vaihtovirralla ohjattujen releiden ohjausjännite on 3-32 V tai 70-280 V. Niille on ominaista alhainen sähkömagneettinen häiriö ja korkea vastenopeus.

Suunnitteluominaisuuksien mukaan

Puolijohderelet asennetaan usein asunnon yleissähköpaneeliin, joten monissa malleissa on asennuslohko DIN-kiskoon kiinnitystä varten.

Lisäksi TSR:n ja tukipinnan välissä on erityisiä pattereita. Niiden avulla voit jäähdyttää laitetta suurilla kuormituksilla säilyttäen samalla sen suorituskyvyn.

Rele on asennettu DIN-kiskoon pääosin erikoiskiinnikkeen kautta, jolla on myös lisätoiminto - se poistaa ylimääräisen lämmön laitteen käytön aikana

Releen ja jäähdytyselementin väliin on suositeltavaa levittää kerros lämpötahnaa, joka lisää kosketuspinta-alaa ja lisää lämmönsiirtoa. Saatavilla on myös tavallisilla ruuveilla seinään kiinnitettäväksi suunniteltuja TTR:itä.

Ohjausjärjestelmän tyypin mukaan

Säädettävän tekniikan releen toimintaperiaate ei aina vaadi sen välitöntä toimintaa.

Siksi valmistajat ovat kehittäneet useita SSR-ohjausjärjestelmiä, joita käytetään eri aloilla:

1. Nolla ohjaus. Tämä puolijohdereleen ohjausvaihtoehto olettaa toiminnan vain jännitearvolla 0. Sitä käytetään laitteissa, joissa on kapasitiiviset, resistiiviset (lämmittimet) ja heikot induktiiviset (muuntajat) kuormat.
2. Välitön. Sitä käytetään, kun rele on äkillisesti aktivoitava ohjaussignaalin tullessa.
3. Vaihe. Siihen kuuluu lähtöjännitteen säätö muuttamalla ohjausvirran parametreja. Sitä käytetään lämmitys- tai valaistusasteen sujuvaan vaihtamiseen.

Puolijohdereleet eroavat myös monien muiden, vähemmän merkittävien parametrien osalta.

Siksi TSR:ää ostettaessa on tärkeää ymmärtää liitetyn laitteen toimintasuunnitelma, jotta voidaan ostaa sille sopivin säätölaite.

Tehoreservi on järjestettävä, koska releellä on toimintaresurssi, joka kuluu nopeasti toistuvien ylikuormitusten yhteydessä.

Tarkoitus ja tyypit

Virransäätörele on laite, joka reagoi äkillisiin muutoksiin tulevan sähkövirran suuruudessa ja tarvittaessa katkaisee virran tietyltä kuluttajalta tai koko tehonsyöttöjärjestelmältä. Sen toimintaperiaate perustuu ulkoisten sähköisten signaalien ja hetkellisen vasteen vertailuun, jos ne eivät vastaa laitteen toimintaparametreja. Sitä käytetään generaattorin, pumpun, auton moottorin, työstökoneiden, kodinkoneiden ja muiden ohjaamiseen.

On olemassa tämän tyyppisiä tasa- ja vaihtovirtalaitteita:

1. välituote;
2. Suojaava;
3. Mittaus;
4. paine;
5. Aika.

Välilaitetta tai maksimivirtarelettä (RTM, RST 11M, RS-80M, REO-401) käytetään avaamaan tai sulkemaan tietyn sähköverkon piirejä, kun tietty virta-arvo saavutetaan. Sitä käytetään useimmiten asunnoissa tai taloissa lisäämään kotitalouslaitteiden suojaa jännite- ja virtapiikkeiltä.

Lämpö- tai suojalaitteen toimintaperiaate perustuu tietyn laitteen koskettimien lämpötilan säätelyyn. Sitä käytetään suojaamaan laitteita ylikuumenemiselta. Esimerkiksi, jos silitysrauta ylikuumenee, tällainen anturi katkaisee virran automaattisesti ja kytkee sen päälle, kun laite jäähtyy.

Staattinen tai mittausrele (REV) auttaa sulkemaan piirin koskettimet, kun tietty sähkövirran arvo ilmaantuu.Sen päätarkoituksena on verrata käytettävissä olevia verkkoparametreja tarvittaviin ja reagoida nopeasti niiden muutoksiin.

Painekytkin (RPI-15, 20, RPZH-1M, FQS-U, FLU ja muut) on tarpeen nesteiden (vesi, öljy, öljy), ilman jne. ohjaamiseen. Sitä käytetään pumpun tai muiden laitteiden sammuttamiseen, kun asetettujen indikaattoreiden paine saavutetaan. Käytetään usein vesijohtojärjestelmissä ja autohuoltoasemilla.

Aikaviivereleitä (valmistajan EPL, Danfoss, myös PTB-mallit) tarvitaan ohjaamaan ja hidastamaan tiettyjen laitteiden vastetta, kun virtavuoto tai muu verkkovika havaitaan. Tällaisia ​​releen suojalaitteita käytetään sekä jokapäiväisessä elämässä että teollisuudessa. Ne estävät hätätilan ennenaikaisen aktivoitumisen, RCD:n (se on myös differentiaalirele) ja katkaisijoiden toiminnan. Niiden asennussuunnitelma yhdistetään usein periaatteeseen, jonka mukaan suojalaitteet ja erottimet sisällytetään verkkoon.

Lisäksi on olemassa myös sähkömagneettisia jännite- ja virtareleitä, mekaanisia, puolijohdereleitä jne.

Puolijohderele on yksivaiheinen laite, joka kytkee suuria virtoja (alkaen 250 A), joka tarjoaa galvaanisen suojan ja sähköpiirien eristämisen. Tämä on useimmissa tapauksissa elektronisia laitteita, jotka on suunniteltu reagoimaan nopeasti ja tarkasti verkkoongelmiin. Toinen etu on, että tällainen virtarele voidaan tehdä käsin.

Suunnittelun mukaan releet luokitellaan mekaanisiin ja sähkömagneettisiin, ja nyt, kuten edellä mainittiin, elektronisiin. Mekaanista voidaan käyttää erilaisissa työolosuhteissa, se ei vaadi monimutkaista piiriä sen kytkemiseen, se on kestävä ja luotettava.Mutta samaan aikaan, ei tarpeeksi tarkka. Siksi nyt käytetään pääasiassa sen nykyaikaisempia sähköisiä vastineita.

Releiden päätyypit ja niiden tarkoitus

Valmistajat konfiguroivat nykyaikaiset kytkinlaitteet siten, että toiminta tapahtuu vain tietyissä olosuhteissa, esimerkiksi KU:n tuloliittimiin syötetyn virranvoimakkuuden kasvaessa. Alla tarkastellaan lyhyesti solenoidien päätyyppejä ja niiden tarkoitusta.

Sähkömagneettiset releet

Sähkömagneettinen rele on sähkömekaaninen kytkinlaite, jonka toimintaperiaate perustuu staattisen käämin virran synnyttämän magneettikentän vaikutukseen ankkuriin. Tämän tyyppiset KU:t on jaettu itse asiassa sähkömagneettisiin (neutraaleihin) laitteisiin, jotka reagoivat vain käämiin syötettävän virran arvoon, ja polarisoituihin laitteisiin, joiden toiminta riippuu sekä virran arvosta että napaisuudesta.

Sähkömagneettisen solenoidin toimintaperiaate

Teollisissa laitteissa käytettävät sähkömagneettiset releet ovat suurvirtalaitteiden (magneettikäynnistimet, kontaktorit jne.) ja pienvirtalaitteiden välissä. Useimmiten tämän tyyppistä relettä käytetään ohjauspiireissä.

AC rele

Tämän tyyppisen releen toiminta, kuten nimestä voi päätellä, tapahtuu, kun käämiin kohdistetaan tietyn taajuuden vaihtovirta. Tämä AC-kytkinlaite vaihenollaohjauksella tai ilman on tyristorien, tasasuuntausdiodien ja ohjauspiirien yhdistelmä. AC rele voidaan valmistaa muuntajaan tai optiseen eristykseen perustuvien moduulien muodossa.Näitä KU:ta käytetään vaihtovirtaverkoissa, joiden jännite on enintään 1,6 kV ja keskimääräinen kuormitusvirta enintään 320 A.

Välirele 220 V

Joskus sähköverkon ja laitteiden toiminta ei ole mahdollista ilman 220 V:n välirelettä. Yleensä tämän tyyppistä KU:ta käytetään, jos piirin vastakkaiset koskettimet on avattava tai avattava. Esimerkiksi jos käytetään liiketunnistimella varustettua valaistuslaitetta, toinen johdin kytketään anturiin ja toinen syöttää sähköä lampulle.

AC-releitä käytetään laajalti teollisuuslaitteissa ja kodinkoneissa

Se toimii näin:

1. syötetään virtaa ensimmäiseen kytkentälaitteeseen;
2. ensimmäisen KU:n koskettimista virta kulkee seuraavaan releeseen, jolla on korkeammat ominaisuudet kuin edellisellä ja joka kestää suuria virtoja.

Releistä tulee joka vuosi tehokkaampia ja kompaktimpia.

220 V:n pienikokoisen AC-releen toiminnot ovat hyvin monipuolisia ja niitä käytetään laajalti apulaitteena monilla eri aloilla. Tämän tyyppistä KU:ta käytetään tapauksissa, joissa päärele ei selviä tehtävästään tai suuressa määrässä ohjattuja verkkoja, jotka eivät enää pysty palvelemaan pääyksikköä.

Välikytkinlaitetta käytetään teollisuus- ja lääketieteellisissä laitteissa, kuljetuksissa, kylmälaitteissa, televisioissa ja muissa kodinkoneissa.

DC rele

DC-releet on jaettu neutraaleihin ja polarisoituihin. Ero näiden kahden välillä on se, että polarisoidut DC-kondensaattorit ovat herkkiä syötetyn jännitteen napaisuudelle.Kytkinlaitteen ankkuri muuttaa liikesuuntaa voimanapojen mukaan. Neutraalit sähkömagneettiset DC-releet eivät ole riippuvaisia ​​jännitteen napaisuudesta.

DC-sähkömagneettista KU:ta käytetään pääasiassa silloin, kun sitä ei voida kytkeä verkkovirtaan.

Nelinapainen autorele

DC-solenoidien haittoja ovat virtalähteen tarve ja korkeammat kustannukset vaihtovirtaan verrattuna.

Tämä video näyttää kytkentäkaavion ja selittää, kuinka 4 kosketinrele toimii:

Katso tämä video YouTubessa

Elektroninen rele

Elektroninen ohjausrele laitepiirissä

Kun olet käsitellyt, mikä virtarele on, harkitse tämän laitteen elektronista tyyppiä. Elektronisten releiden rakenne ja toimintaperiaate ovat käytännössä samat kuin sähkömekaanisessa KU:ssa. Kuitenkin tarvittavien toimintojen suorittamiseksi elektronisessa laitteessa käytetään puolijohdediodia. Nykyaikaisissa ajoneuvoissa suurin osa releiden ja kytkinten toiminnoista suoritetaan elektronisilla releohjausyksiköillä, ja tällä hetkellä on mahdotonta luopua niistä kokonaan. Joten esimerkiksi elektronisten releiden lohkon avulla voit hallita energiankulutusta, jännitettä akun napoissa, ohjata valaistusjärjestelmää jne.

Puolijohdereleen toimintaperiaate

Riisi. Numero 3. Toimintakaavio puolijohderelellä. Pois päältä -asennossa, kun tulo on 0 V, puolijohderele estää virran kulkemisen kuorman läpi. Päällä-asennossa on jännite tulossa, virta kulkee kuorman läpi.

Säädettävän AC-tulopiirin pääelementit.

1. Virtasäätimen tehtävänä on ylläpitää vakiovirta-arvoa.
2. Täysaaltosilta ja kondensaattorit laitteen sisääntulossa toimivat AC-signaalin muuntamiseksi tasavirtaan.
3. Sisäänrakennettu optinen eristävä optoerotin, siihen syötetään syöttöjännite ja sen läpi kulkee tulovirta.
4. Liipaisupiiriä käytetään sisäänrakennetun optoerottimen valosäteilyn ohjaamiseen, tulosignaalin katketessa virta lakkaa kulkemasta lähdön läpi.
5. Vastukset sarjassa piirissä.

Puolijohdereleissä käytetään kahta yleistä optista erotustyyppiä - seitsemän varastointiyksikköä ja transistoria.

Triacilla on seuraavat edut: liipaisupiirin sisällyttäminen irrotukseen ja sen häiriönkestävyys. Haittoja ovat korkeat kustannukset ja tarve suurille määrille virtaa laitteen sisääntuloon, mikä on välttämätöntä lähdön kytkemiseksi.

Riisi. Nro 4. Seitseistorilla varustetun releen kaavio.

Tyristori - ei tarvitse suurta määrää virtaa lähdön kytkemiseen. Haittapuolena on, että liipaisupiiri on eristyksen ulkopuolella, mikä tarkoittaa suurempaa määrää elementtejä ja huonoa suojausta häiriöiltä.

Riisi. Nro 5. Kaavio releestä tyristorilla.

Riisi. Nro 6. Elementtien ulkonäkö ja järjestely transistoriohjatun puolijohdereleen suunnittelussa.

Puolijohdereletyyppisen SCR-puoliaaltoohjauksen toimintaperiaate

Kun virta kulkee releen läpi vain yhteen suuntaan, teho vähenee lähes 50%. Tämän ilmiön estämiseksi käytetään kahta rinnakkain kytkettyä SCR:ää, jotka sijaitsevat lähdössä (katodi on kytketty toisen anodiin).

Riisi. Nro 7. Kaavio puoliaalto-SCR-ohjauksen toimintaperiaatteesta

Puolijohdereleiden kytkentätyypit

1. Kytkentätoimintojen ohjaus, kun virta kulkee nollan läpi.

Riisi. Nro 8. Releen kytkentä, kun virta kulkee nollan läpi.

Käytetään resistiivisissä kuormissa lämmityslaitteiden ohjaus- ja valvontajärjestelmissä. Käytä hieman induktiivisissa ja kapasitiivisissa kuormissa.

1. Vaiheohjauksen puolijohderele

Kuva nro 9. Vaiheen ohjauskaavio.

Tärkeimmät merkkivalot puolijohdereleiden valinnassa

• Virta: kuormitus, käynnistys, nimellisarvo.
• Kuormatyyppi: induktanssi, kapasitanssi tai resistiivinen kuorma.
• Piirin jännitteen tyyppi: AC tai DC.
• Ohjaussignaalin tyyppi.

Suosituksia releiden valintaan ja toiminnan vivahteita

Nykyinen kuorma ja sen luonne ovat pääasiallinen valintaan vaikuttava tekijä. Rele valitaan virtamarginaalilla, joka sisältää kytkentävirran huomioimisen (sen on kestettävä 10-kertainen ylivirta ja ylikuormitus 10 ms). Lämmittimen kanssa työskenneltäessä nimellisvirta ylittää nimelliskuormitusvirran vähintään 40 %. Sähkömoottorilla työskennellessä suositellaan virtamarginaalin olevan vähintään 10 kertaa nimellisarvoa suurempi.

Ohjeellisia esimerkkejä releen valinnasta ylivirran sattuessa

1. Aktiivinen tehokuorma, esimerkiksi lämmityselementti - marginaali 30-40%.
2. Asynkroninen sähkömoottori, 10 kertaa nykyinen marginaali.
3. Valaistus hehkulampuilla - 12 kertaa marginaali.
4. Sähkömagneettiset releet, kelat - 4-10 kertaa reservi.

Riisi. Nro 10. Esimerkkejä releen valinnasta aktiivisella virtakuormalla.

Tällaisesta sähköisten piirien elektronisesta komponentista, kuten puolijohderele, on tulossa välttämätön rajapinta nykyaikaisissa piireissä ja se tarjoaa luotettavan sähköisen eristyksen kaikkien mukana olevien sähköpiirien välillä.

Kirjoita kommentteja, lisäyksiä artikkeliin, ehkä missasin jotain. Katso sivukartta, olen iloinen, jos löydät sivustoltani jotain muuta hyödyllistä.

Valintaopas

Tehopuolijohteiden sähköhäviöiden vuoksi puolijohdereleet kuumenevat, kun kuormaa vaihdetaan. Tämä rajoittaa kytketyn virran määrää. 40 celsiusasteen lämpötila ei aiheuta laitteen toimintaparametrien huononemista. Yli 60C:n kuumennus pienentää kuitenkin suuresti kytkentävirran sallittua arvoa. Tässä tapauksessa rele voi mennä hallitsemattomaan toimintatilaan ja epäonnistua.

Siksi releen pitkäaikaisen käytön aikana nimellisissä ja erityisesti "raskaissa" tiloissa (pitkäaikainen yli 5 A:n virtojen kytkentä) on käytettävä säteilijöitä. Lisääntyneillä kuormituksilla, esimerkiksi "induktiivisen" kuorman (solenoidit, sähkömagneetit jne.) tapauksessa on suositeltavaa valita laitteet, joilla on suuri virtamarginaali - 2-4 kertaa, ja jos kyseessä on ohjaa asynkronista sähkömoottoria, 6-10 kertaa virtamarginaali.

Kun työskentelet useimpien kuormitustyyppien kanssa, releen kytkemiseen liittyy eripituinen ja amplitudinen virtapiippu, jonka arvo on otettava huomioon valittaessa:

• puhtaasti aktiiviset (lämmittimet) kuormat antavat pienimmät mahdolliset virtapiikit, jotka käytännössä eliminoidaan käytettäessä releitä, joissa on kytkin "0";
• hehkulamput, halogeenilamput, kun ne on kytketty päälle, läpäisevät virran 7 ... 12 kertaa enemmän kuin nimellisarvo;
• loistelamput ensimmäisten sekuntien aikana (jopa 10 s) antavat lyhytaikaisia ​​virtapiikkejä, 5 ... 10 kertaa suurempia kuin nimellisvirta;
• elohopealamput antavat kolminkertaisen virran ylikuormituksen ensimmäisten 3-5 minuutin aikana;
• vaihtovirran sähkömagneettisten releiden käämit: virta on 3 ... 10 kertaa suurempi kuin nimellisvirta 1-2 jakson ajan;
• solenoidien käämit: virta on 10 ... 20 kertaa suurempi kuin nimellisvirta 0,05 - 0,1 s;
• sähkömoottorit: virta on 5 ... 10 kertaa suurempi kuin nimellisvirta 0,2 - 0,5 s;
• erittäin induktiiviset kuormat kyllästetyillä ytimillä (muuntajat joutokäynnillä), kun ne on kytketty päälle nollajännitevaiheessa: virta on 20 ... 40 kertaa nimellisvirta 0,05 - 0,2 s;
• kapasitiiviset kuormat kytkettäessä päälle vaiheessa, joka on lähellä 90°: virta on 20 ... 40 kertaa nimellisvirta aikavälillä kymmenistä mikrosekunneista kymmeniin millisekunteihin.

Mielenkiintoista on miten sitä käytetään valoviestit kadulle valaistus?

Kyky kestää virran ylikuormitusta on ominaista "shokkivirran" suuruudelle. Tämä on tietyn keston (yleensä 10 ms) yksittäisen pulssin amplitudi. Tasavirtareleillä tämä arvo on yleensä 2–3 kertaa suurimman sallitun tasavirran arvo, tyristorireleillä tämä suhde on noin 10. Mielivaltaisen kestoisten virran ylikuormituksille voidaan lähteä empiirisesta riippuvuudesta: ylikuormituksen kasvu. kesto suuruusluokkaa verran johtaa sallitun virran amplitudin pienenemiseen. Maksimikuorman laskenta on esitetty alla olevassa taulukossa.

Taulukko puolijohdereleen maksimikuorman laskemiseksi.

Tietyn kuorman nimellisvirran valinnan tulisi olla suhteessa releen nimellisvirran marginaalin ja lisätoimenpiteiden käyttöönoton välillä käynnistysvirtojen vähentämiseksi (virtaa rajoittavat vastukset, reaktorit jne.).

Laitteen impulssikohinan vastuksen lisäämiseksi kytkentäkoskettimien rinnalle asetetaan ulkoinen piiri, joka koostuu sarjaan kytketystä vastuksesta ja kapasitanssista (RC-piiri). Täydellisen suojan saamiseksi kuormituspuolen ylijännitelähteeltä on tarpeen kytkeä suojavaristorit rinnakkain SSR:n jokaisen vaiheen kanssa.

Puolijohdereleen kytkentäkaavio.

Induktiivista kuormaa vaihdettaessa suojavaristoreiden käyttö on pakollista. Varistorin tarvittavan arvon valinta riippuu kuormaa syöttävästä jännitteestä, ja se lasketaan kaavalla: Uvaristor = (1,6 ... 1,9) x kuormitus.

Varistorin tyyppi määräytyy laitteen erityisominaisuuksien perusteella. Suosituimmat kotimaiset varistorit ovat sarjat: CH2-1, CH2-2, VR-1, VR-2. Puolijohderele tarjoaa hyvän galvaanisen eristyksen tulo- ja lähtöpiirit sekä virtaa kuljettavat piirit laitteen rakenneosista, joten ylimääräisiä piirieristystoimenpiteitä ei tarvita.

DIY puolijohderele

Yksityiskohdat ja runko

• F1 - 100 mA sulake.
• S1 - mikä tahansa pienitehoinen kytkin.
• C1 - kondensaattori 0,063 uF 630 volttia.
• C2 - 10 - 100 uF 25 volttia.
• C3 - 2,7 nF 50 volttia.
• C4 - 0,047 uF 630 volttia.
• R1 - 470 kOhm 0,25 wattia.
• R2 - 100 ohmia 0,25 wattia.
• R3 - 330 ohmia 0,5 wattia.
• R4 - 470 ohm 2 wattia.
• R5 - 47 ohmia 5 wattia.
• R6 - 470 kOhm 0,25 wattia.
• R7 - Varistori TVR12471 tai vastaava.
• R8 - kuorma.
• D1 - mikä tahansa diodisilta vähintään 600 voltin jännitteelle tai koottu neljästä erillisestä diodista, esimerkiksi - 1N4007.
• D2 on 6,2 voltin zener-diodi.
• D3 - diodi 1N4007.
• T1 - triac VT138-800.
• LED1 – mikä tahansa signaali-LED.

Nykyaikainen sähkötekniikka ja radioelektroniikka luopuvat yhä enemmän mekaanisista komponenteista, jotka ovat huomattavan kokoisia ja kuluvat nopeasti. Yksi alue, jolla tämä näkyy eniten, on sähkömagneettiset releet. Kaikki tietävät hyvin, että jopa kallein rele, jossa on platinakoskettimet, epäonnistuu ennemmin tai myöhemmin. Kyllä, ja napsautukset vaihtamisen yhteydessä voivat olla ärsyttäviä. Siksi teollisuus on perustanut erityisten solid-state-releiden aktiivisen tuotannon.

Tällaisia ​​puolijohdereleitä voidaan käyttää melkein missä tahansa, mutta ne ovat tällä hetkellä edelleen erittäin kalliita. Siksi on järkevää kerätä se itse. Lisäksi heidän suunnitelmansa ovat yksinkertaisia ​​ja ymmärrettäviä. Puolijohderele toimii kuten tavallinen mekaaninen rele - voit käyttää pientä jännitettä kytkeäksesi korkeamman jännitteen.

Niin kauan kuin tulossa (piirin vasemmalla puolella) ei ole tasajännitettä, TIL111-valotransistori on auki. Suojauksen lisäämiseksi vääriä positiivisia vastaan ​​TIL111:n pohjassa on emitteri 1M vastuksen kautta. BC547B-transistorin kanta on korkealla potentiaalilla ja pysyy siten avoimena. Kollektori sulkee TIC106M-tyristorin ohjauselektrodin miinukseen ja pysyy kiinni-asennossa. Tasasuuntaajadiodisillan läpi ei kulje virtaa ja kuorma on kytketty pois päältä.

Tietyllä tulojännitteellä, esimerkiksi 5 voltilla, TIL111:n sisällä oleva diodi syttyy ja aktivoi fototransistorin. BC547B-transistori sulkeutuu ja tyristori vapautuu. Tämä luo riittävän suuren jännitehäviön. 330 ohmin vastuksella kytkeäksesi triac TIC226:n päälle. Jännitehäviö triakin yli on sillä hetkellä vain muutama voltti, joten käytännössä kaikki AC-jännite kulkee kuorman läpi.

Triac on ylijännitesuojattu 100nF kondensaattorilla ja 47 ohmin vastuksella. Lisättiin BF256A FET mahdollistaakseen puolijohdereleen vakaan kytkemisen eri ohjausjännitteillä. Se toimii virtalähteenä. Diodi 1N4148 on asennettu suojaamaan piiriä käänteisen napaisuuden sattuessa. Tätä piiriä voidaan käyttää erilaisissa laitteissa, joiden teho on enintään 1,5 kW, tietysti, jos asennat tyristerin suureen jäähdyttimeen.

Käynnistysreleen toimintaperiaate

Huolimatta suuresta määrästä patentoituja tuotteita eri valmistajilta, jääkaappien toiminta ja käynnistysreleiden toimintaperiaatteet ovat lähes samat. Kun olet ymmärtänyt heidän toimintansa periaatteen, voit löytää ja korjata ongelman itsenäisesti.

Laitekaavio ja liitäntä kompressoriin

Releen sähköpiirissä on kaksi tuloa virtalähteestä ja kolme lähtöä kompressorille. Yksi tulo (ehdollisesti - nolla) kulkee suoraan.

Toinen laitteen sisällä oleva tulo (ehdollisesti - vaihe) on jaettu kahteen osaan:

• ensimmäinen siirtyy suoraan työkäämiin;
• toinen kulkee irrotuskoskettimien kautta käynnistyskäämiin.

Jos releessä ei ole istuinta, niin kompressoriin liitettäessä ei saa tehdä virhettä koskettimien kytkentäjärjestykseen. Internetissä käytetyt menetelmät käämien tyyppien määrittämiseen resistanssimittauksilla eivät yleensä ole oikeita, koska joissakin moottoreissa käynnistys- ja työkäämien resistanssi on sama.

Käynnistysreleen sähköpiirissä voi olla pieniä muutoksia valmistajasta riippuen. Kuvassa on tämän laitteen kytkentäkaavio Orsk-jääkaappissa

Siksi on tarpeen löytää dokumentaatio tai purkaa jääkaapin kompressori läpivientikoskettimien sijainnin ymmärtämiseksi.

Tämä voidaan tehdä myös, jos lähtöjen lähellä on symbolisia tunnisteita:

• "S" - käynnistyskäämi;
• "R" - työkäämi;
• "C" on yhteinen lähtö.

Releet eroavat toisistaan ​​siinä, miten ne on asennettu jääkaapin runkoon tai kompressoriin. Niillä on myös omat nykyiset ominaisuutensa, joten vaihtamisen yhteydessä on valittava täysin identtinen laite tai parempi, sama malli.

Koskettimien sulkeminen induktiokäämin avulla

Sähkömagneettinen käynnistysrele toimii periaatteella sulkea kosketin virran ohjaamiseksi käynnistyskäämin läpi. Laitteen pääkäyttöelementti on solenoidikäämi, joka on kytketty sarjaan päämoottorin käämin kanssa.

Kompressorin käynnistyessä staattisen roottorin kanssa solenoidin läpi kulkee suuri käynnistysvirta. Tämän seurauksena syntyy magneettikenttä, joka liikuttaa sydäntä (ankkuria) siihen asennetulla johtavalla tangolla, joka sulkee käynnistyskäämin kosketuksen. Roottorin kiihdytys alkaa.

Roottorin kierrosten lukumäärän kasvaessa kelan läpi kulkevan virran määrä pienenee, minkä seurauksena magneettikentän jännite pienenee. Tasausjousen tai painovoiman vaikutuksesta sydän palaa alkuperäiselle paikalleen ja kosketin avautuu.

Induktiokelalla varustetun releen kannessa on nuoli "ylös", joka osoittaa laitteen oikean asennon avaruudessa.Jos se on sijoitettu toisin, koskettimet eivät avaudu painovoiman vaikutuksesta

Kompressorin moottori jatkaa toimintaansa tilassa, jossa roottorin pyöriminen ylläpidetään kuljettaen virtaa työkäämin läpi. Seuraavan kerran rele toimii vasta roottorin pysähtymisen jälkeen.

Virransyötön säätö posistorilla

Nykyaikaisille jääkaapeille valmistetuissa releissä käytetään usein posistoria - eräänlaista lämpövastusta. Tälle laitteelle on olemassa lämpötila-alue, jonka alapuolella se kulkee virran pienellä vastuksella, ja yläpuolella - vastus kasvaa jyrkästi ja piiri avautuu.

Käynnistysreleessä posistor on integroitu käynnistyskäämiin johtavaan piiriin. Huoneenlämpötilassa tämän elementin vastus on mitätön, joten kun kompressori käynnistyy, virta kulkee esteettä.

Resistanssin vuoksi posistori lämpenee vähitellen ja kun tietty lämpötila saavutetaan, piiri avautuu. Se jäähtyy vasta, kun virransyöttö kompressoriin katkeaa, ja laukaisee jälleen hyppyn, kun moottori käynnistetään uudelleen.

Posistor on muodoltaan matala sylinteri, joten ammattisähköasentajat kutsuvat sitä usein "pilleriksi"

Vaiheohjauksen puolijohderele

Vaikka puolijohdereleet voivat suorittaa suoran nollapisteen kuormituksen vaihtamisen, ne voivat suorittaa myös paljon monimutkaisempia toimintoja digitaalisten logiikkapiirien, mikroprosessorien ja muistimoduulien avulla. Toinen erinomainen käyttö puolijohderelelle on lampun himmentimien sovelluksissa kotona, esityksessä tai konserteissa.

Puolijohdereleet, joissa on nollasta poikkeava käynnistys (hetkellinen päälle), kytkeytyvät päälle välittömästi tulon ohjaussignaalin syöttämisen jälkeen, toisin kuin nollapisteen SSR, joka on korkeampi ja odottaa AC-siniaallon seuraavaa nollakohtaa. Tätä satunnaista palokytkintä käytetään resistiivisissä sovelluksissa, kuten lampun himmentimissä, ja sovelluksissa, joissa kuormitusta tarvitaan vain pienen osan vaihtovirtajaksosta.

Mitkä ovat ominaisuudet?

Puolijohderelettä luotaessa oli mahdollista sulkea pois kaaren tai kipinöiden esiintyminen kontaktiryhmän sulkemisen / avaamisen yhteydessä. Tämän seurauksena laitteen käyttöikä on pidentynyt useita kertoja. Vertailun vuoksi: standardituotteiden (kontakti) parhaat versiot kestävät jopa 500 000 vaihtoa. Käsiteltävänä olevissa TTR-sopimuksissa ei ole tällaisia ​​rajoituksia.

Puolijohdereleiden hinta on korkeampi, mutta yksinkertaisin laskelma osoittaa niiden käytön edut. Tämä johtuu seuraavista tekijöistä - energiansäästö, pitkä käyttöikä (luotettavuus) ja ohjauksen olemassaolo mikropiirejä käyttämällä.

Valikoima on riittävän laaja laitteen valitsemiseen, ottaen huomioon tehtävät ja nykyiset kustannukset. Kaupallisesti saatavilla on sekä pieniä kotitalouspiireihin asennettavia laitteita että tehokkaita moottoreiden ohjaamiseen käytettäviä laitteita.

Kuten aiemmin todettiin, SSR:t eroavat kytkentäjännitteen tyypistä - ne voidaan suunnitella vakio- tai muuttuvalle I:lle. Tämä vivahde on otettava huomioon valinnassa.

LUKIJAJEN SUOSITTU: Tee-se-itse piilotetut johdot puutalossa, vaiheittaiset ohjeet

Solid-state-mallien ominaisuuksiin kuuluu laitteen herkkyys kuormitusvirroille.Jos tämä parametri ylittyy vähintään 2-3 kertaa sallitun normin yläpuolella, tuote rikkoutuu.

Tällaisen ongelman välttämiseksi käytön aikana on tärkeää lähestyä asennusprosessia huolellisesti ja asentaa suojalaitteet avainpiiriin. Lisäksi on tärkeää antaa etusija kytkimille, joiden käyttövirta on kaksi tai kolme kertaa kytkentäkuorma.

Mutta siinä ei vielä kaikki

Lisäksi on tärkeää antaa etusija kytkimille, joiden käyttövirta on kaksi tai kolme kertaa kytkentäkuorma. Mutta siinä ei vielä kaikki

Lisäsuojauksen vuoksi piiriin on suositeltavaa sijoittaa sulakkeet tai katkaisijat (luokka "B" sopii).