Solid state relä: typer, praktisk tillämpning, kopplingsscheman

Darlington transistor

Om lasten är mycket kraftfull kan strömmen genom den nå
flera ampere. För högeffekttransistorer kan koefficienten $\beta$
vara otillräcklig. (Dessutom, som kan ses från tabellen, för kraftfulla
transistorer, den är redan liten.)

I det här fallet kan du använda en kaskad av två transistorer. Den första
transistorn styr strömmen, vilket sätter på den andra transistorn. Sådan
växlingskretsen kallas Darlington-kretsen.

I denna krets multipliceras $\beta$-koefficienterna för de två transistorerna, vilket
gör att du kan få en mycket hög strömöverföringskoefficient.

För att öka avstängningshastigheten för transistorer kan du ansluta var och en
emitter och basmotstånd.

Motstånden måste vara tillräckligt stora för att inte påverka strömmen
bas - sändare. Typiska värden är 5…10 kΩ för spänningar på 5…12 V.

Darlington-transistorer finns som en separat enhet. Exempel
sådana transistorer visas i tabellen.

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

Annars förblir tangentens funktion densamma.

FET-drivrutin

Om du fortfarande behöver ansluta belastningen till n-kanalstransistorn
mellan avloppet och marken så finns det en lösning. Du kan använda redo
mikrokrets - föraren av den övre axeln. topp - eftersom transistorn
ovan.

Drivrutiner för de övre och nedre axlarna produceras också (t.ex.
IR2151) för att bygga en push-pull-krets, men för enkel omkoppling
belastning krävs inte. Detta är nödvändigt om lasten inte kan lämnas
"hänga i luften", men det krävs för att dra den till marken.

Betrakta högsidans drivkrets med IR2117 som ett exempel.

Kretsen är inte särskilt komplicerad, och användningen av föraren tillåter det mesta
effektiv användning av transistorn.

DC-störningsskydd

Separat mat

Ett av de bästa sätten att skydda mot strömstörningar är att driva ström- och logikdelarna från separata strömförsörjningar: en bra strömförsörjning med lågt brus för mikrokontrollern och moduler/sensorer, och en separat för strömdelen. I fristående enheter lägger de ibland ett separat batteri för att driva logiken och ett separat kraftfullt batteri till kraftdelen, eftersom stabilitet och driftsäkerhet är mycket viktigt.

Gnistdämpande DC-kretsar

När kontakterna öppnas i strömförsörjningskretsen för en induktiv last uppstår en så kallad induktiv överspänning, som kraftigt kastar upp spänningen i kretsen till den grad att en elektrisk ljusbåge (gnista) kan glida mellan reläets kontakter eller växla. Det finns inget bra i bågen - det bränner ut metallpartiklarna i kontakterna, på grund av vilket de slits ut och blir oanvändbara med tiden. Ett sådant hopp i kretsen provocerar också en elektromagnetisk våg, vilket kan inducera starka störningar i en elektronisk enhet och leda till funktionsfel eller till och med haveri! Det farligaste är att själva ledningen kan vara en induktiv belastning: du har säkert sett hur en vanlig ljusströmbrytare i ett rum gnistor. En glödlampa är inte en induktiv belastning, men ledningen som leder till den har induktans.

För att skydda mot självinduktion EMF-emissioner i en DC-krets används en vanlig diod, installerad i antiparallell belastning och så nära den som möjligt. Dioden kommer helt enkelt att kortsluta emissionen till sig själv, och det är det:

Där VD är en skyddsdiod, är U1 en omkopplare (transistor, relä), och R och L representerar schematiskt en induktiv belastning.

Dioden måste ALLTID installeras vid styrning av en induktiv belastning (elmotor, solenoid, ventil, elektromagnet, reläspole) med en transistor, det vill säga så här:

Vid styrning av en PWM-signal rekommenderas det att installera höghastighetsdioder (till exempel 1N49xx-serien) eller Schottky-dioder (till exempel 1N58xx-serien), den maximala diodströmmen måste vara större än eller lika med den maximala belastningsströmmen.

Filter

Om strömsektionen drivs från samma källa som mikrokontrollern är strömförsörjningsstörningar oundvikliga. Det enklaste sättet att skydda MK från sådana störningar är att leverera kondensatorer så nära MK som möjligt: ​​elektrolyt 6,3V 470 uF (uF) och keramik vid 0,1-1 uF, de kommer att jämna ut korta spänningsfall. Förresten kommer en elektrolyt med låg ESR att klara denna uppgift så effektivt som möjligt.

Ännu bättre kommer ett LC-filter, bestående av en induktor och en kondensator, att klara av brusfiltrering. Induktansen måste tas med en märkning i området 100-300 μH och med en mättnadsström som är större än belastningsströmmen efter filtret. Kondensatorn är en elektrolyt med en kapacitet på 100-1000 uF, återigen beroende på strömförbrukningen av lasten efter filtret. Anslut så här, ju närmare lasten - desto bättre:

Du kan läsa mer om att beräkna filter här.

Klassificering av halvledarreläer

Reläapplikationer är olika, därför kan deras designfunktioner variera mycket, beroende på behoven hos en viss automatisk krets. TTR klassificeras enligt antalet anslutna faser, typ av driftström, designegenskaper och typ av styrkrets.

Med antalet anslutna faser

Solid state-reläer används både i hushållsapparater och i industriell automation med en driftspänning på 380 V.

Därför är dessa halvledarenheter, beroende på antalet faser, uppdelade i:

• en fas;
• tre fas.

Enfas SSR:er låter dig arbeta med strömmar på 10-100 eller 100-500 A.De styrs av en analog signal.

Det rekommenderas att ansluta ledningar av olika färger till ett trefasrelä så att de kan anslutas korrekt vid installation av utrustning

Tre-fas halvledarreläer kan passera ström i intervallet 10-120 A. Deras enhet antar en reversibel driftprincip, vilket säkerställer tillförlitligheten av reglering av flera elektriska kretsar samtidigt.

Ofta används trefasiga SSR:er för att driva en induktionsmotor. Snabba säkringar ingår nödvändigtvis i dess styrkrets på grund av höga startströmmar.

Efter typ av driftström

Solid state-reläer kan inte konfigureras eller omprogrammeras, så de kan bara fungera korrekt inom ett visst intervall av elektriska nätverksparametrar.

Beroende på behoven kan SSR:er styras av elektriska kretsar med två typer av ström:

• permanent;
• variabler.

På samma sätt är det möjligt att klassificera TTR och efter typen av spänning för den aktiva lasten. De flesta reläer i hushållsapparater arbetar med variabla parametrar.

Likström används inte som huvudkälla för el i något land i världen, så reläer av denna typ har en snäv omfattning

Enheter med konstant styrström kännetecknas av hög tillförlitlighet och använder en spänning på 3-32 V för reglering.De klarar ett brett temperaturområde (-30...+70°C) utan betydande förändringar i egenskaper.

Reläer som styrs av växelström har en styrspänning på 3-32 V eller 70-280 V. De kännetecknas av låg elektromagnetisk störning och hög svarshastighet.

Genom designfunktioner

Solid state-reläer installeras ofta i den allmänna elpanelen i en lägenhet, så många modeller har ett monteringsblock för montering på en DIN-skena.

Dessutom finns det speciella radiatorer placerade mellan TSR och stödytan. De låter dig kyla enheten vid höga belastningar, samtidigt som dess prestanda bibehålls.

Reläet är monterat på en DIN-skena huvudsakligen genom ett speciellt fäste, som också har en extra funktion - det tar bort överskottsvärme under drift av enheten

Mellan reläet och kylflänsen rekommenderas att applicera ett lager av termisk pasta, vilket ökar kontaktytan och ökar värmeöverföringen. Det finns även TTR:er designade för att fästas på väggen med vanliga skruvar.

Efter typ av kontrollschema

Funktionsprincipen för ett justerbart teknologirelä kräver inte alltid dess omedelbara drift.

Därför har tillverkare utvecklat flera SSR-kontrollscheman som används inom olika områden:

1. Noll kontroll. Detta alternativ för att styra ett halvledarrelä förutsätter drift endast vid ett spänningsvärde på 0. Det används i enheter med kapacitiva, resistiva (värmare) och svaga induktiva (transformatorer) belastningar.
2. Omedelbar. Den används när det är nödvändigt att aktivera reläet abrupt när en styrsignal appliceras.
3. Fas. Det involverar reglering av utspänningen genom att ändra parametrarna för styrströmmen. Den används för att smidigt ändra graden av uppvärmning eller belysning.

Solid state-reläer skiljer sig också i många andra, mindre signifikanta, parametrar.

Därför, när du köper en TTR, är det viktigt att förstå driftschemat för den anslutna utrustningen för att köpa den lämpligaste justeringsenheten för den.

En effektreserv måste tillhandahållas, eftersom reläet har en driftsresurs som snabbt förbrukas vid frekventa överbelastningar.

Syfte och typer

Ett strömkontrollrelä är en enhet som reagerar på plötsliga förändringar i storleken på den inkommande elektriska strömmen och, om nödvändigt, stänger av strömmen till en viss konsument eller hela strömförsörjningssystemet. Dess funktionsprincip bygger på att jämföra externa elektriska signaler och omedelbar respons om de inte matchar enhetens driftsparametrar. Den används för att driva generatorn, pumpen, bilmotorn, verktygsmaskiner, hushållsapparater och mer.

Det finns sådana typer av enheter med likström och växelström:

1. mellanliggande;
2. Skyddande;
3. Mätning;
4. tryck;
5. Tid.

En mellanenhet eller ett maximalt strömrelä (RTM, RST 11M, RS-80M, REO-401) används för att öppna eller stänga kretsarna i ett visst elektriskt nätverk när ett visst strömvärde uppnås. Det används oftast i lägenheter eller hus för att öka skyddet av hushållsutrustning från spännings- och strömstötar.

Funktionsprincipen för en termisk eller skyddsanordning är baserad på att kontrollera temperaturen på kontakterna på en viss enhet. Det används för att skydda enheter från överhettning. Till exempel, om strykjärnet överhettas, kommer en sådan sensor automatiskt att stänga av strömmen och slå på den efter att enheten har svalnat.

Ett statiskt eller mätrelä (REV) hjälper till att stänga kretskontakterna när ett visst värde på elektrisk ström visas.Dess huvudsakliga syfte är att jämföra de tillgängliga nätverksparametrarna och de nödvändiga, samt att snabbt svara på deras ändringar.

Tryckbrytare (RPI-15, 20, RPZH-1M, FQS-U, FLU och andra) är nödvändig för att kontrollera vätskor (vatten, olja, olja), luft etc. Den används för att stänga av pumpen eller annan utrustning när de inställda indikatorerna är nått tryck. Används ofta i VVS-system och på bilservicestationer.

Tidsfördröjningsreläer (tillverkarens EPL, Danfoss, även PTB-modeller) behövs för att kontrollera och bromsa responsen från vissa enheter när ett strömläckage eller annat nätverksfel upptäcks. Sådana reläskyddsanordningar används både i vardagen och i industrin. De förhindrar för tidig aktivering av nödläget, driften av RCD (det är också ett differentialrelä) och strömbrytare. Systemet för deras installation kombineras ofta med principen att inkludera skyddsutrustning och differentialer i nätverket.

Dessutom finns det även elektromagnetiska spännings- och strömreläer, mekaniska, solid state, etc.

Ett solid state-relä är en enfasenhet för omkoppling av höga strömmar (från 250 A), vilket ger galvaniskt skydd och isolering av elektriska kretsar. Detta är, i de flesta fall, elektronisk utrustning utformad för att snabbt och exakt svara på nätverksproblem. En annan fördel är att ett sådant strömrelä kan tillverkas för hand.

Genom design klassificeras reläer i mekaniska och elektromagnetiska, och nu, som nämnts ovan, i elektroniska.Mekanisk kan användas under olika arbetsförhållanden, det kräver ingen komplex krets för att ansluta den, den är hållbar och pålitlig. Men samtidigt inte tillräckligt korrekt. Därför används nu främst dess mer moderna elektroniska motsvarigheter.

Huvudtyperna av reläer och deras syfte

Tillverkare konfigurerar moderna omkopplingsenheter på ett sådant sätt att drift endast sker under vissa förhållanden, till exempel med en ökning av strömstyrkan som tillförs KU:s ingångsterminaler. Nedan kommer vi kort att gå igenom huvudtyperna av solenoider och deras syfte.

Elektromagnetiska reläer

Ett elektromagnetiskt relä är en elektromekanisk omkopplingsanordning, vars princip är baserad på effekten av ett magnetfält som skapas av en ström i en statisk lindning på ett ankar. Denna typ av KU är uppdelad i faktiskt elektromagnetiska (neutrala) enheter, som endast svarar på värdet av strömmen som tillförs lindningen, och polariserade, vars funktion beror både på strömvärdet och på polariteten.

Funktionsprincipen för den elektromagnetiska solenoiden

De elektromagnetiska reläerna som används i industriell utrustning är i ett mellanläge mellan högströmsanordningar (magnetiska starter, kontaktorer, etc.) och lågströmsutrustning. Oftast används denna typ av relä i styrkretsar.

AC relä

Driften av denna typ av relä, som namnet antyder, sker när en växelström av en viss frekvens appliceras på lindningen. Denna växelströmsbrytare med eller utan fasnollkontroll är en kombination av tyristorer, likriktardioder och styrkretsar. AC relä kan göras i form av moduler baserade på transformator eller optisk isolering. Dessa KU används i AC-nät med en maximal spänning på 1,6 kV och en genomsnittlig belastningsström på upp till 320 A.

Mellanrelä 220 V

Ibland är driften av elnätet och apparaterna inte möjlig utan användning av ett mellanrelä för 220 V. Vanligtvis används en KU av denna typ om det är nödvändigt att öppna eller öppna kretsens motsatt riktade kontakter. Till exempel, om en belysningsanordning med en rörelsesensor används, är en ledare ansluten till sensorn och den andra levererar elektricitet till lampan.

AC-reläer används ofta i industriell utrustning och hushållsapparater

Det fungerar så här:

1. tillföra ström till den första omkopplingsanordningen;
2. från kontakterna på den första KU:n flyter strömmen till nästa relä, som har högre egenskaper än den föregående och kan motstå höga strömmar.

Reläer blir mer effektiva och kompakta för varje år.

Funktionerna hos 220V-växelströmsreläet i liten storlek är mycket olika och används i stor utsträckning som en hjälpenhet inom en mängd olika områden. Denna typ av KU används i de fall där huvudreläet inte klarar av sin uppgift eller med ett stort antal kontrollerade nätverk som inte längre kan betjäna huvudenheten.

Den mellanliggande omkopplingsanordningen används i industriell och medicinsk utrustning, transport, kylutrustning, tv-apparater och andra hushållsapparater.

DC relä

DC-reläer är indelade i neutrala och polariserade.Skillnaden mellan de två är att polariserade DC-kondensatorer är känsliga för polariteten hos den applicerade spänningen. Omkopplingsanordningens ankare ändrar rörelseriktning beroende på strömpolerna. Neutrala DC elektromagnetiska reläer är inte beroende av spänningens polaritet.

DC elektromagnetisk KU används främst när det inte finns någon möjlighet att ansluta till AC-nätet.

Fyrstifts bilrelä

Nackdelarna med DC-solenoider inkluderar behovet av en strömförsörjning och högre kostnad jämfört med AC.

Den här videon visar kopplingsschemat och förklarar hur 4-stiftsreläet fungerar:

Se den här videon på YouTube

Elektroniskt relä

Elektroniskt styrrelä i enhetskretsen

Efter att ha tagit itu med vad ett strömrelä är, överväg den elektroniska typen av denna enhet. Konstruktionen och funktionsprincipen för elektroniska reläer är praktiskt taget desamma som i elektromekanisk KU. Men för att utföra de nödvändiga funktionerna i en elektronisk enhet används en halvledardiod. I moderna fordon utförs de flesta funktionerna hos reläer och omkopplare av elektroniska relästyrenheter och för närvarande är det omöjligt att helt överge dem. Så, till exempel, ett block av elektroniska reläer låter dig styra energiförbrukningen, spänningen vid batteriterminalerna, styra belysningssystemet etc.

Arbetsprincipen för Solid State Relay

Ris. Nummer 3. Driftschema med hjälp av ett halvledarrelä. I avstängt läge, när ingången är 0V, förhindrar halvledarreläet ström från att flöda genom lasten.I påslaget finns det spänning vid ingången, ström flyter genom lasten.

Huvudelementen i en justerbar AC-spänningsingångskrets.

1. Strömregulatorn tjänar till att upprätthålla ett konstant strömvärde.
2. En helvågsbrygga och kondensatorer vid ingången till enheten tjänar till att omvandla AC-signalen till DC.
3. Inbyggd optisk isoleringsoptokopplare, matningsspänning appliceras på den och inström flyter genom den.
4. Triggerkretsen används för att styra ljusemissionen från den inbyggda optokopplaren, i händelse av avbrott i insignalen kommer strömmen att sluta flöda genom utgången.
5. Motstånd i serie i en krets.

Det finns två vanliga typer av optisk frånkoppling som används i halvledarreläer - sjulagraren och transistorn.

Triacen har följande fördelar: inkluderingen av en triggerkrets i frånkopplingen och dess immunitet mot störningar. Nackdelarna inkluderar den höga kostnaden och behovet av stora mängder ström vid ingången till enheten, vilket är nödvändigt för att växla utgången.

Ris. Nr 4. Schema för ett relä med en sevenistor.

Tyristor - behöver inte en stor mängd ström för att växla utgången. Nackdelen är att triggerkretsen ligger utanför isoleringen, vilket innebär ett större antal element och dåligt skydd mot störningar.

Ris. Nr 5. Schema för ett relä med en tyristor.

Ris. Nr 6. Utseende och arrangemang av element i designen av ett halvledarrelä med transistorkontroll.

Funktionsprincip för halvvågsstyrning av halvvågsrelä typ SCR

Med passage av ström genom reläet i endast en riktning minskar mängden effekt med nästan 50%.För att förhindra detta fenomen används två parallellkopplade SCR, placerade vid utgången (katoden är ansluten till den andras anod).

Ris. Nr 7. Diagram över funktionsprincipen för halvvågs SCR-styrning

Växla typer av halvledarreläer

1. Styrning av kopplingsåtgärder när strömmen går genom noll.

Ris. Nr 8. Reläbyte när strömmen går genom noll.

Används för resistiva belastningar i styr- och övervakningssystem för värmeanordningar. Används vid lätt induktiva och kapacitiva belastningar.

1. Faskontroll halvledarrelä

Fig. nr 9. Faskontrollschema.

Nyckelindikatorer för val av halvledarreläer

• Ström: belastning, start, nominell.
• Belastningstyp: induktans, kapacitans eller resistiv belastning.
• Typ av kretsspänning: AC eller DC.
• Typ av styrsignal.

Rekommendationer för val av reläer och operativa nyanser

Den nuvarande belastningen och dess natur är den viktigaste faktorn som avgör valet. Reläet väljs med en strömmarginal, vilket inkluderar att ta hänsyn till startströmmen (det måste tåla en 10-faldig överström och en överbelastning i 10 ms). Vid arbete med en värmare överstiger märkströmmen märkströmmen med minst 40 %. Vid arbete med en elmotor rekommenderas strömmarginalen att vara minst 10 gånger större än det nominella värdet.

Vägledande exempel på reläval vid överström

1. Aktiv effektbelastning, till exempel ett värmeelement - en marginal på 30-40%.
2. Elmotor av asynkron typ, 10 gånger strömmarginalen.
3. Belysning med glödlampor - 12 gånger marginalen.
4. Elektromagnetiska reläer, spolar - från 4 till 10 gånger reserv.

Ris. Nr 10. Exempel på reläval med aktiv strömbelastning.

En sådan elektronisk komponent i elektriska kretsar som ett halvledarrelä håller på att bli ett oumbärligt gränssnitt i moderna kretsar och ger tillförlitlig elektrisk isolering mellan alla inblandade elektriska kretsar.

Skriv kommentarer, tillägg till artikeln, jag kanske har missat något. Ta en titt på webbplatskartan, jag blir glad om du hittar något annat användbart på min sida.

Urvalsguide

På grund av elektriska förluster i krafthalvledarna värms halvledarreläer upp när belastningen växlas. Detta medför en begränsning av mängden switchad ström. En temperatur på 40 grader Celsius orsakar inte en försämring av enhetens driftsparametrar. Uppvärmning över 60C minskar dock avsevärt det tillåtna värdet för den switchade strömmen. I detta fall kan reläet gå in i ett okontrollerat driftläge och misslyckas.

Därför, under långvarig drift av reläet i nominella, och särskilt "tunga" lägen (med långvarig omkoppling av strömmar över 5 A), krävs användning av radiatorer. Vid ökade belastningar, till exempel vid en belastning av "induktiv" natur (magneter, elektromagneter, etc.), rekommenderas att välja enheter med stor strömmarginal - 2-4 gånger, och i fallet med styr en asynkron elmotor, 6-10 gånger strömmarginalen.

När du arbetar med de flesta typer av belastningar åtföljs påslagning av reläet av en strömstyrka av olika varaktighet och amplitud, vars värde måste beaktas när du väljer:

• rena aktiva (värmare) belastningar ger lägsta möjliga strömstötar, som praktiskt taget elimineras vid användning av reläer med omkoppling till "0";
• glödlampor, halogenlampor, när de slås på, passerar en ström 7 ... 12 gånger mer än den nominella;
• lysrör under de första sekunderna (upp till 10 s) ger kortvariga strömspänningar, 5 ... 10 gånger högre än märkströmmen;
• kvicksilverlampor ger en trippel strömöverbelastning under de första 3-5 minuterna;
• lindningar av elektromagnetiska reläer av växelström: strömmen är 3 ... 10 gånger mer än märkströmmen i 1-2 perioder;
• lindningar av solenoider: strömmen är 10 ... 20 gånger mer än den nominella strömmen i 0,05 - 0,1 s;
• elmotorer: strömmen är 5 ... 10 gånger mer än märkströmmen i 0,2 - 0,5 s;
• höginduktiva belastningar med mättbara kärnor (transformatorer vid tomgång) när de slås på i nollspänningsfasen: strömmen är 20 ... 40 gånger den nominella strömmen i 0,05 - 0,2 s;
• kapacitiva laster när den slås på i en fas nära 90°: strömmen är 20 ... 40 gånger den nominella strömmen under en tid från tiotals mikrosekunder till tiotals millisekunder.

Det ska bli intressant hur det används fotorelä för gata belysning?

Förmågan att motstå strömöverbelastningar kännetecknas av storleken på "chockströmmen". Detta är amplituden för en enstaka puls av en given varaktighet (vanligtvis 10 ms). För DC-reläer är detta värde vanligtvis 2–3 gånger högre än den maximalt tillåtna DC-strömmen, för tyristorreläer är detta förhållande cirka 10. För strömöverbelastningar av godtycklig varaktighet kan man utgå från ett empiriskt beroende: en ökning av överbelastningsvaraktigheten med en storleksordning leder till en minskning av den tillåtna strömamplituden. Beräkningen av den maximala belastningen presenteras i tabellen nedan.

Tabell för beräkning av maximal belastning för ett halvledarrelä.

Valet av märkström för en specifik belastning bör vara i förhållandet mellan marginalen för reläets märkström och införandet av ytterligare åtgärder för att minska startströmmar (strömbegränsande motstånd, reaktorer, etc.).

För att öka enhetens motstånd mot impulsbrus placeras en extern krets parallellt med omkopplingskontakterna, bestående av ett seriekopplat motstånd och kapacitans (RC-krets). För mer fullständigt skydd mot källan till överspänning på lastsidan är det nödvändigt att ansluta skyddsvaristorer parallellt med varje fas av SSR.

Schema för anslutning av ett halvledarrelä.

Vid omkoppling av en induktiv last är användningen av skyddande varistorer obligatorisk. Valet av det erforderliga värdet för varistorn beror på spänningen som levererar lasten och beräknas med formeln: Uvaristor = (1,6 ... 1,9) x Uload.

Typen av varistor bestäms baserat på enhetens specifika egenskaper. De mest populära inhemska varistorerna är serierna: CH2-1, CH2-2, VR-1, VR-2. Solid-state-reläet ger god galvanisk isolering av ingångs- och utgångskretsarna, såväl som strömförande kretsar från enhetens strukturella element, så inga ytterligare kretsisoleringsåtgärder krävs.

DIY solid state relä

Detaljer och kropp

• F1 - 100 mA säkring.
• S1 - valfri lågströmbrytare.
• C1 - kondensator 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, eller liknande.
• R8 - belastning.
• D1 - valfri diodbrygga för en spänning på minst 600 volt, eller sammansatt av fyra separata dioder, till exempel - 1N4007.
• D2 är en 6,2 volt zenerdiod.
• D3 - diod 1N4007.
• T1 - triac VT138-800.
• LED1 – valfri signal-LED.

Modern elektroteknik och radioelektronik överger i allt högre grad mekaniska komponenter som är av betydande storlek och utsätts för snabbt slitage. Ett område där detta dyker upp mest är inom elektromagnetiska reläer. Alla är väl medvetna om att även det dyraste reläet, med platinakontakter, kommer att misslyckas förr eller senare. Ja, och klickningar när du byter kan vara irriterande. Därför har industrin etablerat en aktiv produktion av speciella solid-state reläer.

Sådana solid state-reläer kan användas nästan var som helst, men de är för närvarande fortfarande mycket dyra. Därför är det vettigt att samla det själv. Dessutom är deras system enkla och begripliga. Solid state-reläet fungerar som ett vanligt mekaniskt relä - du kan använda en låg spänning för att koppla om en högre spänning.

Så länge det inte finns någon likspänning vid ingången (på vänstra sidan av kretsen) är TIL111-fototransistorn öppen. För att öka skyddet mot falska positiva, är basen på TIL111 försedd med en emitter genom ett 1M motstånd. Basen på BC547B-transistorn kommer att ha hög potential och därmed förbli öppen. Kollektorn stänger kontrollelektroden på TIC106M-tyristorn till minus, och den förblir i stängt läge. Ingen ström passerar genom likriktardiodbryggan och belastningen stängs av.

Vid en viss inspänning, säg 5 volt, lyser dioden inuti TIL111 och aktiverar fototransistorn. BC547B-transistorn stängs och tyristorn låses upp. Detta skapar ett tillräckligt stort spänningsfall. på ett 330 ohm motstånd för att koppla triac TIC226 till på-läget. Spänningsfallet över triacen vid den punkten är bara några få volt, så praktiskt taget all växelspänning flyter genom lasten.

Triacen är överspänningsskyddad via en 100nF kondensator och ett 47 ohm motstånd. En BF256A FET lades till för att möjliggöra stabil omkoppling av ett halvledarrelä med olika styrspänningar. Den fungerar som en aktuell källa. Diod 1N4148 är installerad för att skydda kretsen vid omvänd polaritet. Denna krets kan användas i olika enheter, med effekt upp till 1,5 kW, naturligtvis, om du installerar tyristorn på en stor radiator.

Principen för driften av startreläet

Trots det stora antalet patenterade produkter från olika tillverkare är driften av kylskåp och principerna för drift av startreläer nästan desamma. Efter att ha förstått principen för deras agerande kan du självständigt hitta och åtgärda problemet.

Apparatschema och anslutning till kompressorn

Reläets elektriska krets har två ingångar från strömförsörjningen och tre utgångar till kompressorn. En ingång (villkorligt - noll) passerar direkt.

En annan ingång (villkorligt - fas) inuti enheten är uppdelad i två:

• den första passerar direkt till arbetslindningen;
• den andra går genom frånkopplingskontakterna till startlindningen.

Om reläet inte har ett säte, då när du ansluter till kompressorn, får du inte göra ett misstag med ordningen för att ansluta kontakterna. De metoder som används på Internet för att bestämma typer av lindningar med hjälp av resistansmätningar är i allmänhet inte korrekta, eftersom resistansen hos start- och arbetslindningarna är densamma för vissa motorer.

Startreläets elektriska krets kan ha mindre modifieringar beroende på tillverkaren. Bilden visar anslutningsschemat för denna enhet i Orsk-kylskåpet

Därför är det nödvändigt att hitta dokumentation eller demontera kylkompressorn för att förstå platsen för de genomgående kontakterna.

Detta kan också göras om det finns symboliska identifierare nära utgångarna:

• "S" - startlindning;
• "R" - arbetslindning;
• "C" är den vanliga utgången.

Reläer skiljer sig åt i sättet de är monterade på kylskåpsramen eller på kompressorn. De har också sina egna nuvarande egenskaper, därför är det nödvändigt att välja en helt identisk enhet, eller bättre, samma modell vid byte.

Stängning av kontakter med hjälp av en induktionsspole

Det elektromagnetiska startreläet fungerar enligt principen att stänga en kontakt för att passera ström genom startlindningen. Anordningens huvudmanöverelement är en magnetspole som är ansluten i serie med huvudmotorns lindning.

Vid tidpunkten för kompressorstart, med en statisk rotor, passerar en stor startström genom solenoiden. Som ett resultat av detta skapas ett magnetfält som flyttar kärnan (armaturen) med en ledande stång installerad på den, vilket stänger kontakten med startlindningen. Rotorns acceleration börjar.

Med en ökning av rotorns varv minskar mängden ström som passerar genom spolen, vilket leder till att magnetfältsspänningen minskar.Under inverkan av en kompenserande fjäder eller gravitation återgår kärnan till sin ursprungliga plats och kontakten öppnas.

På locket till reläet med en induktionsspole finns en pil "upp", som indikerar enhetens korrekta position i rymden. Om den placeras på ett annat sätt, öppnas inte kontakterna under påverkan av gravitationen

Kompressormotorn fortsätter att arbeta i läget för att bibehålla rotorns rotation och passerar ström genom arbetslindningen. Nästa gång kommer reläet att fungera först efter att rotorn stannat.

Reglering av strömförsörjning av en ställdon

Reläer producerade för moderna kylskåp använder ofta en posistor - en typ av termiskt motstånd. För denna enhet finns det ett temperaturområde, under vilket det passerar ström med lite motstånd, och över - motståndet ökar kraftigt och kretsen öppnas.

I startreläet är posistorn integrerad i kretsen som leder till startlindningen. Vid rumstemperatur är motståndet för detta element försumbart, så när kompressorn startar passerar strömmen obehindrat.

På grund av närvaron av motstånd värms posistorn gradvis upp och när en viss temperatur uppnås öppnas kretsen. Den svalnar först efter att strömtillförseln till kompressorn avbrutits och utlöser återigen ett överhopp när motorn slås på igen.

Posistorn har formen av en låg cylinder, så professionella elektriker kallar det ofta ett "piller"

Faskontroll halvledarrelä

Även om halvledarreläer kan utföra direkt nollgenomgångslastomkoppling, kan de också utföra mycket mer komplexa funktioner med hjälp av digitala logiska kretsar, mikroprocessorer och minnesmoduler.En annan utmärkt användning för ett solid state-relä är i lampdimmerapplikationer, oavsett om det är hemma, för en show eller en konsert.

Solid state-reläer med icke-noll påslag (momentär påslag) slås på omedelbart efter att ingångsstyrsignalen appliceras, till skillnad från nollgenomgångs-SSR som är högre och väntar på nästa nollgenomgångspunkt för AC-sinusvågen. Denna slumpmässiga brandväxling används i resistiva applikationer som lampdimmer och i applikationer där belastningen bara behöver appliceras under en liten del av AC-cykeln.

Vilka är funktionerna?

När du skapade ett solid state-relä var det möjligt att utesluta utseendet på en båge eller gnistor i processen att stänga / öppna en kontaktgrupp. Som ett resultat har enhetens livslängd ökat flera gånger. Som jämförelse kan de bästa versionerna av standard (kontakt)produkter tåla upp till 500 000 byten. Det finns inga sådana begränsningar i de aktuella TTR:erna.

Kostnaden för solid state-reläer är högre, men den enklaste beräkningen visar fördelarna med deras användning. Detta beror på följande faktorer - energibesparingar, lång livslängd (tillförlitlighet) och närvaron av kontroll med hjälp av mikrokretsar.

Valet är tillräckligt brett för att plocka upp enheten med hänsyn till uppgifterna och den aktuella kostnaden. Kommersiellt finns både små apparater för installation i hushållskretsar och kraftfulla enheter som används för att styra motorer.

Som noterats tidigare skiljer sig SSR:er i typen av switchad spänning - de kan utformas för konstant eller variabel I. Denna nyans måste beaktas vid val.

POPULÄRT BLAND LÄSARE: Gör-det-själv dolda ledningar i ett trähus, steg för steg instruktioner

Funktionerna hos solid-state-modeller inkluderar enhetens känslighet för belastningsströmmar. Om denna parameter överskrider den tillåtna normen med 2-3 eller fler gånger, går produkten sönder.

För att undvika ett sådant problem under drift är det viktigt att noggrant närma sig installationsprocessen och installera skyddsanordningar i nyckelkretsen. Dessutom är det viktigt att ge företräde till omkopplare som har en arbetsström på två eller tre gånger omkopplingsbelastningen.

Men det är inte allt

Dessutom är det viktigt att ge företräde till omkopplare som har en arbetsström på två eller tre gånger omkopplingsbelastningen. Men det är inte allt

För ytterligare skydd rekommenderas det att tillhandahålla säkringar eller strömbrytare i kretsen (klass "B" är lämplig).