Obvod spínacího relé SPDT pomocí triaku

Efektivní polovodičový jednopólový dvoupolohový nebo SPDT spínač lze postavit pomocí triaků pro nahrazení mechanického SPDT.

Příspěvek popisuje jednoduchý polovodičový triakový reléový obvod SPDT využívající optočlen a několik triaků, které lze použít jako účinnou náhradu za mechanická relé. Tuto myšlenku požadoval „Cypherbuster“.

Úvod

V jednom z dalších příspěvků jsme se naučili, jak udělat DPDT SSR pomocí mosfetů , nicméně tento design lze použít pouze pro vysoce proudové stejnosměrné zátěže, a nikoli pro zátěže AC na úrovni sítě.

V tomto článku uvidíme, jak funguje jednoduchá síť polovodičové relé lze vyrobit pomocí triaků a optočlenu.

Práce jakéhokoli relé je specificky určena k provozu dvou různých zátěží s vysokým výkonem jednotlivě a střídavě pomocí externí izolované spouště s nízkým výkonem.

V konvenčním mechanickém typu spolehlivosti se to provádí přepínáním zátěží přes jeho N / O a N / C kontakty v reakci na aktivaci aplikovanou přes jeho cívku.

Mechanická relé však mají své nevýhody, jako je vyšší stupeň opotřebení, nižší životnost, generování vysokofrekvenčního rušení v důsledku jisker na kontaktech a nejdůležitější je zpožděná odezva spínání, která by mohla být zásadní systémy jako UPS .

Obvodový provoz

V našem triakovém obvodu relé SPDT se stejná funkce provádí přepínáním dvou triaků prostřednictvím dvou stupňů BJT a izolačního optočlenu, který zajišťuje, že přepínací operace tohoto relé nemá žádné nevýhody, jak je uvedeno výše.

S odkazem na diagram představuje triak na levé straně spínací kontakt, zatímco triak na pravé straně pracuje jako spínací kontakt.

Kruhový diagram

Když je optočlen v nespouštěném režimu, BC547 přímo spojený s opto přejde do spouštěcího režimu, který udržuje druhý BC547 vypnutý. Tato situace umožňuje, aby triak na pravé straně zůstal zapnutý a druhý triak je držen vypnutý.

V takovém případě bude jakákoli zátěž spojená s pravým triakem funkční a zůstane zapnutá.

Jakmile se na optický vazební člen aplikuje spoušť, zapne se a následně vypne připojený BC547.

Tato situace zapne druhý BC547 a následně je triak na pravé straně vypnutý, čímž je zajištěno, že triak na levé straně je nyní zapnutý.

Výše uvedená podmínka okamžitě přepne druhou zátěž na ON a vypne dřívější zátěž, čímž účinně splní požadované střídavé přepínání zátěže pomocí izolovaného externího stejnosměrného spouštěče.

Dvě LED připojené k základnám dvou BJT indikují, která zátěž je v aktivovaném stavu kdykoli během provozu triakového reléového obvodu SPDT.

Přidání připojeného zdroje napájení a efekt zpoždění

Výše uvedený design by mohl být dále vylepšen a zcela nezávislý na externím zdroji stejnosměrného proudu jeho upgradem s vlastním beztransformátorovým napájením, jak je uvedeno níže:

V tomto upgradovaném diagramu najdete následující změny:

Přidání 1K na základně pravého BC547 pro zajištění správného spuštění levého triaku

Přidání sítě R / C přes brány triaků, aby bylo zajištěno, že oba triaky nikdy nebudou v žádném daném případě nebo během období přechodu nikdy zapnuty. Diody mohou být 1N4148, rezistory mohou být 22K nebo 33K a kondenzátory mohou být kolem 100uF / 25V.

V diagramu chybí ještě jedna věc a jedná se o omezující rezistor (přibližně 22 ohmů) mezi 12V zenerovými diodami a kondenzátorem 0,33uF, což může být důležité k ochraně zenerovy diody před náhlým náporem kondenzátor během zapnutí napájení.

Varování: Výše ​​zobrazený obvod není izolován od napájecího zdroje střídavého proudu ze sítě, a proto je v zapnutém stavu extrémně nebezpečný na dotek.