Relai keadaan padat: jenis, aplikasi praktis, diagram pengkabelan

Transistor Darlington

Jika bebannya sangat kuat, maka arus yang melaluinya dapat mencapai
beberapa amp. Untuk transistor daya tinggi, koefisien $\beta$ dapat
menjadi tidak mencukupi. (Selain itu, seperti yang dapat dilihat dari tabel, untuk kekuatan
transistor, itu sudah kecil.)

Dalam hal ini, Anda dapat menggunakan kaskade dua transistor. Pertama
transistor mengontrol arus, yang menyalakan transistor kedua. Seperti
sirkuit switching disebut sirkuit Darlington.

Dalam rangkaian ini, koefisien $\beta$ dari dua transistor dikalikan, yang
memungkinkan Anda untuk mendapatkan koefisien transfer arus yang sangat tinggi.

Untuk meningkatkan kecepatan mati transistor, Anda dapat menghubungkan masing-masing
resistor basis dan emitor.

Resistansi harus cukup besar untuk tidak mempengaruhi arus
basis - emitor. Nilai tipikal adalah 5…10 kΩ untuk tegangan 5…12 V.

Transistor Darlington tersedia sebagai perangkat terpisah. Contoh
transistor tersebut ditunjukkan dalam tabel.

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

Jika tidak, pengoperasian kunci tetap sama.

pengemudi FET

Jika Anda masih perlu menghubungkan beban ke transistor saluran-n
antara saluran pembuangan dan tanah, maka ada solusi. Anda dapat menggunakan siap
sirkuit mikro - penggerak bahu atas. atas - karena transistor
di atas.

Driver bahu atas dan bawah juga diproduksi (misalnya,
IR2151) untuk membangun sirkuit push-pull, tetapi untuk switching sederhana
beban tidak diperlukan. Ini diperlukan jika beban tidak dapat ditinggalkan
"menggantung di udara", tetapi diperlukan untuk menariknya ke tanah.

Pertimbangkan rangkaian driver sisi tinggi menggunakan IR2117 sebagai contoh.

Sirkuitnya tidak terlalu rumit, dan penggunaan driver memungkinkan sebagian besar
efisiensi penggunaan transistor.

Perlindungan interferensi DC

Makanan terpisah

Salah satu cara terbaik untuk melindungi dari gangguan daya adalah dengan memberi daya pada bagian daya dan logika dari catu daya terpisah: catu daya rendah noise yang baik untuk mikrokontroler dan modul/sensor, dan yang terpisah untuk bagian daya. Dalam perangkat yang berdiri sendiri, kadang-kadang mereka menempatkan baterai terpisah untuk menyalakan logika, dan baterai kuat yang terpisah ke bagian daya, karena stabilitas dan keandalan operasi sangat penting.

Sirkuit DC peredam percikan api

Ketika kontak terbuka di sirkuit catu daya dari beban induktif, apa yang disebut lonjakan induktif terjadi, yang secara tajam menaikkan tegangan di sirkuit ke titik di mana busur listrik (percikan) dapat tergelincir di antara kontak relai atau mengalihkan. Tidak ada yang baik di busur - itu membakar partikel logam dari kontak, karena itu mereka aus dan menjadi tidak dapat digunakan seiring waktu. Juga, lompatan seperti itu di sirkuit memicu gelombang elektromagnetik, yang dapat menyebabkan gangguan kuat pada perangkat elektronik dan menyebabkan kegagalan fungsi atau bahkan kerusakan! Hal yang paling berbahaya adalah kabel itu sendiri bisa menjadi beban induktif: Anda mungkin pernah melihat bagaimana saklar lampu normal di sebuah ruangan menyala. Bola lampu bukanlah beban induktif, tetapi kabel yang mengarah padanya memiliki induktansi.

Untuk melindungi dari lonjakan EMF induksi sendiri di sirkuit DC, dioda biasa digunakan, dipasang pada beban anti-paralel dan sedekat mungkin dengannya. Dioda hanya akan membuat arus pendek emisi ke dirinya sendiri, dan hanya itu:

Di mana VD adalah dioda pelindung, U1 adalah sakelar (transistor, relai), dan R dan L secara skematis mewakili beban induktif.

Dioda harus SELALU dipasang saat mengontrol beban induktif (motor listrik, solenoid, valve, elektromagnet, koil relai) menggunakan transistor, yaitu seperti ini:

Saat mengontrol sinyal PWM, disarankan untuk memasang dioda berkecepatan tinggi (misalnya, seri 1N49xx) atau dioda Schottky (misalnya, seri 1N58xx), arus dioda maksimum harus lebih besar atau sama dengan arus beban maksimum.

Filter

Jika bagian daya ditenagai dari sumber yang sama dengan mikrokontroler, maka gangguan catu daya tidak dapat dihindari. Cara termudah untuk melindungi MK dari gangguan seperti itu adalah dengan memasok kapasitor sedekat mungkin ke MK: elektrolit 6,3V 470 uF (uF) dan keramik pada 0,1-1 uF, mereka akan memuluskan penurunan tegangan pendek. Omong-omong, elektrolit dengan ESR rendah akan mengatasi tugas ini seefisien mungkin.

Bahkan lebih baik, filter LC, yang terdiri dari induktor dan kapasitor, akan mengatasi penyaringan kebisingan. Induktansi harus diambil dengan peringkat di wilayah 100-300 H dan dengan arus saturasi lebih besar dari arus beban setelah filter. Kapasitor adalah elektrolit dengan kapasitas 100-1000 uF, sekali lagi tergantung pada konsumsi arus beban setelah filter. Hubungkan seperti ini, semakin dekat ke beban - semakin baik:

Anda dapat membaca lebih lanjut tentang menghitung filter di sini.

Klasifikasi relai keadaan padat

Aplikasi relai beragam, oleh karena itu, fitur desainnya dapat sangat bervariasi, tergantung pada kebutuhan sirkuit otomatis tertentu. TSR diklasifikasikan menurut jumlah fase yang terhubung, jenis arus operasi, fitur desain dan jenis rangkaian kontrol.

Dengan jumlah fase yang terhubung

Relai keadaan padat digunakan baik pada peralatan rumah tangga maupun dalam otomasi industri dengan tegangan operasi 380 V.

Oleh karena itu, perangkat semikonduktor ini, tergantung pada jumlah fase, dibagi menjadi:

• Fase tunggal;
• tiga fase.

SSR fase tunggal memungkinkan Anda bekerja dengan arus 10-100 atau 100-500 A.Mereka dikendalikan oleh sinyal analog.

Disarankan untuk menyambungkan kabel dengan warna berbeda ke relai tiga fase agar dapat dihubungkan dengan benar saat memasang peralatan

Relai solid-state tiga fase mampu melewatkan arus dalam kisaran 10-120 A. Perangkat mereka mengasumsikan prinsip operasi yang dapat dibalik, yang memastikan keandalan pengaturan beberapa sirkuit listrik secara bersamaan.

Seringkali, SSR tiga fase digunakan untuk memberi daya pada motor induksi. Sekering cepat harus disertakan dalam rangkaian kontrolnya karena arus awal yang tinggi.

Berdasarkan jenis arus operasi

Relay solid state tidak dapat dikonfigurasi atau diprogram ulang, sehingga hanya dapat bekerja dengan baik dalam rentang parameter kelistrikan jaringan tertentu.

Tergantung pada kebutuhan, SSR dapat dikontrol oleh sirkuit listrik dengan dua jenis arus:

• permanen;
• variabel.

Demikian pula, dimungkinkan untuk mengklasifikasikan TTR dan berdasarkan jenis tegangan beban aktif. Sebagian besar relai pada peralatan rumah tangga beroperasi dengan parameter variabel.

Arus searah tidak digunakan sebagai sumber listrik utama di negara manapun di dunia, sehingga rele jenis ini memiliki cakupan yang sempit.

Perangkat dengan arus kontrol konstan dicirikan oleh keandalan yang tinggi dan menggunakan tegangan 3-32 V untuk regulasi. Perangkat ini tahan terhadap rentang suhu yang lebar (-30..+70°C) tanpa perubahan karakteristik yang signifikan.

Relai yang dikendalikan oleh arus bolak-balik memiliki tegangan kontrol 3-32 V atau 70-280 V. Mereka dicirikan oleh interferensi elektromagnetik yang rendah dan kecepatan respons yang tinggi.

Dengan fitur desain

Relai solid state sering dipasang di panel listrik umum sebuah apartemen, sehingga banyak model memiliki blok pemasangan untuk dipasang pada rel DIN.

Selain itu, ada radiator khusus yang terletak di antara TSR dan permukaan pendukung. Mereka memungkinkan Anda untuk mendinginkan perangkat pada beban tinggi, sambil mempertahankan kinerjanya.

Relai dipasang pada rel DIN terutama melalui braket khusus, yang juga memiliki fungsi tambahan - menghilangkan panas berlebih selama pengoperasian perangkat

Antara relai dan heatsink, disarankan untuk menerapkan lapisan pasta termal, yang meningkatkan area kontak dan meningkatkan perpindahan panas. Ada juga TTR yang dirancang untuk diikat ke dinding dengan sekrup biasa.

Berdasarkan jenis skema kontrol

Prinsip pengoperasian relai teknologi yang dapat disesuaikan tidak selalu membutuhkan operasi instan.

Oleh karena itu, pabrikan telah mengembangkan beberapa skema kontrol SSR yang digunakan di berbagai bidang:

1. Kontrol nol. Opsi untuk mengontrol relai keadaan padat ini mengasumsikan operasi hanya pada nilai tegangan 0. Ini digunakan pada perangkat dengan beban kapasitif, resistif (pemanas) dan induktif (transformator) yang lemah.
2. Instan. Ini digunakan ketika perlu untuk menggerakkan relai secara tiba-tiba ketika sinyal kontrol diterapkan.
3. Fase. Ini melibatkan pengaturan tegangan output dengan mengubah parameter arus kontrol. Ini digunakan untuk mengubah tingkat pemanasan atau pencahayaan dengan lancar.

Relai keadaan padat juga berbeda dalam banyak parameter lain yang kurang signifikan.

Karena itu, ketika membeli TSR, penting untuk memahami skema pengoperasian peralatan yang terhubung untuk membeli perangkat penyesuaian yang paling tepat untuk itu.

Cadangan daya harus disediakan, karena relai memiliki sumber daya operasional yang cepat dikonsumsi dengan seringnya kelebihan beban.

Tujuan dan jenis

Relai kontrol arus adalah perangkat yang merespons perubahan mendadak dalam besarnya arus listrik yang masuk dan, jika perlu, mematikan daya ke konsumen tertentu atau seluruh sistem catu daya. Prinsip operasinya didasarkan pada perbandingan sinyal listrik eksternal dan respons seketika jika tidak sesuai dengan parameter operasi perangkat. Ini digunakan untuk mengoperasikan generator, pompa, mesin mobil, peralatan mesin, peralatan rumah tangga dan banyak lagi.

Ada beberapa jenis perangkat arus searah dan bolak-balik:

1. intermediat;
2. pelindung;
3. Ukur;
4. tekanan;
5. Waktu.

Perangkat perantara atau relai arus maksimum (RTM, RST 11M, RS-80M, REO-401) digunakan untuk membuka atau menutup rangkaian jaringan listrik tertentu ketika nilai arus tertentu tercapai. Ini paling sering digunakan di apartemen atau rumah untuk meningkatkan perlindungan peralatan rumah tangga dari lonjakan tegangan dan arus.

Prinsip pengoperasian perangkat termal atau pelindung didasarkan pada pengontrolan suhu kontak perangkat tertentu. Ini digunakan untuk melindungi perangkat dari panas berlebih. Misalnya, jika setrika terlalu panas, maka sensor seperti itu akan secara otomatis mematikan daya dan menyalakannya setelah perangkat menjadi dingin.

Relai statis atau pengukur (REV) membantu menutup kontak rangkaian ketika nilai arus listrik tertentu muncul.Tujuan utamanya adalah untuk membandingkan parameter jaringan yang tersedia dan yang diperlukan, serta dengan cepat merespons perubahannya.

Sakelar tekanan (RPI-15, 20, RPZH-1M, FQS-U, FLU dan lain-lain) diperlukan untuk mengontrol cairan (air, oli, oli), udara, dll. Digunakan untuk mematikan pompa atau peralatan lain saat indikator yang ditetapkan mencapai tekanan. Sering digunakan dalam sistem perpipaan dan di stasiun layanan mobil.

Relai waktu tunda (produsen EPL, Danfoss, juga model PTB) diperlukan untuk mengontrol dan memperlambat respons perangkat tertentu ketika kebocoran arus atau kegagalan jaringan lainnya terdeteksi. Perangkat perlindungan relai semacam itu digunakan baik dalam kehidupan sehari-hari maupun dalam industri. Mereka mencegah aktivasi dini mode darurat, pengoperasian RCD (juga merupakan relai diferensial) dan pemutus sirkuit. Skema pemasangannya sering dikombinasikan dengan prinsip memasukkan peralatan pelindung dan perbedaan dalam jaringan.

Selain itu, ada juga relay tegangan dan arus elektromagnetik, mekanik, solid state, dll.

Relai keadaan padat adalah perangkat fase tunggal untuk mengalihkan arus tinggi (dari 250 A), memberikan perlindungan galvanik dan isolasi sirkuit listrik. Ini, dalam banyak kasus, adalah peralatan elektronik yang dirancang untuk merespons masalah jaringan dengan cepat dan akurat. Keuntungan lain adalah relai arus seperti itu dapat dibuat dengan tangan.

Secara desain, relai diklasifikasikan menjadi mekanik dan elektromagnetik, dan sekarang, seperti yang disebutkan di atas, menjadi elektronik.Mekanik dapat digunakan dalam berbagai kondisi kerja, tidak memerlukan sirkuit yang rumit untuk menghubungkannya, tahan lama dan dapat diandalkan. Tetapi pada saat yang sama, tidak cukup akurat. Oleh karena itu, sekarang rekan-rekan elektroniknya yang lebih modern terutama digunakan.

Jenis utama relai dan tujuannya

Pabrikan mengonfigurasi perangkat switching modern sedemikian rupa sehingga operasi hanya terjadi dalam kondisi tertentu, misalnya, dengan peningkatan kekuatan arus yang dipasok ke terminal input KU. Di bawah ini kami akan mengulas secara singkat jenis-jenis utama solenoida dan tujuannya.

Relay elektromagnetik

Relai elektromagnetik adalah perangkat sakelar elektromekanis, yang prinsipnya didasarkan pada efek medan magnet yang diciptakan oleh arus dalam belitan statis pada angker. Jenis KU ini dibagi menjadi perangkat elektromagnetik (netral) yang sebenarnya, yang hanya merespons nilai arus yang disuplai ke belitan, dan yang terpolarisasi, yang operasinya bergantung pada nilai arus dan polaritas.

Prinsip pengoperasian solenoida elektromagnetik

Relai elektromagnetik yang digunakan dalam peralatan industri berada pada posisi perantara antara perangkat arus tinggi (starter magnetik, kontaktor, dll.) dan peralatan arus rendah. Paling sering jenis relai ini digunakan dalam rangkaian kontrol.

relai AC

Pengoperasian relai jenis ini, sesuai dengan namanya, terjadi ketika arus bolak-balik dengan frekuensi tertentu diterapkan pada belitan. Perangkat switching AC dengan atau tanpa kontrol fase nol ini merupakan kombinasi dari thyristor, dioda penyearah, dan rangkaian kontrol. relai AC dapat dibuat dalam bentuk modul berbasis trafo atau isolasi optik. KU ini digunakan pada jaringan AC dengan tegangan maksimum 1,6 kV dan arus beban rata-rata hingga 320 A.

Relai menengah 220 V

Kadang-kadang pengoperasian sumber listrik dan peranti tidak mungkin tanpa menggunakan relai perantara untuk 220 V. Biasanya, KU jenis ini digunakan jika perlu untuk membuka atau membuka kontak multiarah dari rangkaian. Misalnya, jika perangkat penerangan dengan sensor gerak digunakan, maka satu konduktor terhubung ke sensor, dan yang lainnya memasok listrik ke lampu.

Relai AC banyak digunakan dalam peralatan industri dan peralatan rumah tangga

Ini bekerja seperti ini:

1. memasok arus ke perangkat switching pertama;
2. dari kontak KU pertama, arus mengalir ke relai berikutnya, yang memiliki karakteristik lebih tinggi dari yang sebelumnya dan mampu menahan arus tinggi.

Relay menjadi lebih efisien dan kompak setiap tahun.

Fungsi relai AC 220V berukuran kecil sangat beragam dan banyak digunakan sebagai perangkat bantu di berbagai bidang. Jenis KU ini digunakan dalam kasus di mana relai utama tidak mengatasi tugasnya atau dengan sejumlah besar jaringan terkontrol yang tidak lagi dapat melayani unit utama.

Perangkat switching perantara digunakan dalam peralatan industri dan medis, transportasi, peralatan pendingin, televisi dan peralatan rumah tangga lainnya.

relai DC

Relay DC dibagi menjadi netral dan terpolarisasi.Perbedaan antara keduanya adalah kapasitor DC terpolarisasi sensitif terhadap polaritas tegangan yang diberikan. Armature perangkat switching mengubah arah gerakan tergantung pada kutub daya. Relai elektromagnetik DC netral tidak bergantung pada polaritas tegangan.

DC elektromagnetik KU terutama digunakan ketika tidak ada kemungkinan untuk menghubungkan ke listrik AC.

Relay otomotif empat pin

Kelemahan dari solenoida DC termasuk kebutuhan akan catu daya dan biaya yang lebih tinggi dibandingkan dengan AC.

Video ini menunjukkan diagram pengkabelan dan menjelaskan cara kerja relai 4 pin:

Tonton video ini di YouTube

Relai elektronik

Relai kontrol elektronik di sirkuit perangkat

Setelah membahas apa itu relai arus, pertimbangkan jenis elektronik perangkat ini. Desain dan prinsip pengoperasian relai elektronik praktis sama dengan KU elektromekanis. Namun, untuk melakukan fungsi yang diperlukan dalam perangkat elektronik, dioda semikonduktor digunakan. Pada kendaraan modern, sebagian besar fungsi relai dan sakelar dilakukan oleh unit kontrol relai elektronik dan saat ini tidak mungkin untuk sepenuhnya meninggalkannya. Jadi, misalnya, blok relai elektronik memungkinkan Anda untuk mengontrol konsumsi energi, tegangan pada terminal baterai, mengontrol sistem pencahayaan, dll.

Prinsip Kerja Solid State Relay

Beras. Nomor 3. Skema operasi menggunakan solid state relay. Pada posisi off, ketika input 0V, solid state relay mencegah arus mengalir melalui beban.Pada posisi on, terdapat tegangan pada input, arus mengalir melalui beban.

Elemen utama dari rangkaian input tegangan AC yang dapat disesuaikan.

1. Regulator arus berfungsi untuk mempertahankan nilai arus yang konstan.
2. Sebuah jembatan gelombang penuh dan kapasitor pada input ke perangkat berfungsi untuk mengubah sinyal AC ke DC.
3. Optocoupler isolasi optik internal, tegangan suplai diterapkan padanya dan arus input mengalir melaluinya.
4. Rangkaian pemicu digunakan untuk mengontrol emisi cahaya dari optocoupler built-in, jika terjadi gangguan pada sinyal input, arus akan berhenti mengalir melalui output.
5. Resistor seri dalam rangkaian.

Ada dua jenis decoupling optik yang umum digunakan dalam relai solid-state - tujuh-penyimpanan dan transistor.

Triac memiliki keuntungan sebagai berikut: dimasukkannya sirkuit pemicu dalam decoupling dan kekebalannya terhadap interferensi. Kerugiannya termasuk biaya tinggi dan kebutuhan arus dalam jumlah besar pada input ke perangkat, yang diperlukan untuk mengganti output.

Beras. 4. Skema relay dengan sevenistor.

Thyristor - tidak memerlukan arus yang besar untuk mengganti output. Kerugiannya adalah bahwa rangkaian pemicu berada di luar isolasi, yang berarti lebih banyak elemen dan perlindungan yang buruk terhadap interferensi.

Beras. Nomor 5. Skema relai dengan thyristor.

Beras. 6. Penampilan dan susunan elemen dalam desain relai solid-state dengan kontrol transistor.

Prinsip operasi kontrol setengah gelombang SCR tipe solid state relay

Dengan lewatnya arus melalui relai hanya dalam satu arah, jumlah daya berkurang hampir 50%.Untuk mencegah fenomena ini, dua SCR yang terhubung secara paralel digunakan, terletak di output (katoda terhubung ke anoda yang lain).

Beras. nomor 7. Diagram prinsip operasi kontrol SCR setengah gelombang

Jenis Switching Relay Solid State

1. Manajemen tindakan switching ketika arus melewati nol.

Beras. 8. Relay switching ketika arus melewati nol.

Digunakan untuk beban resistif dalam sistem kontrol dan pemantauan untuk perangkat pemanas. Gunakan dalam beban sedikit induktif dan kapasitif.

1. Kontrol Fase Solid State Relay

Gambar. No. 9. Skema kontrol fase.

Indikator Kunci untuk Memilih Relay Solid State

• Saat ini: beban, mulai, dinilai.
• Jenis beban: induktansi, kapasitansi atau beban resistif.
• Jenis tegangan rangkaian: AC atau DC.
• Jenis sinyal kontrol.

Rekomendasi pemilihan relay dan nuansa operasional

Beban saat ini dan sifatnya adalah faktor utama yang menentukan pilihan. Relai dipilih dengan margin arus, yang mencakup memperhitungkan arus masuk (harus menahan arus lebih 10 kali lipat dan kelebihan beban selama 10 ms). Saat bekerja dengan pemanas, arus pengenal melebihi arus beban pengenal setidaknya 40%. Saat bekerja dengan motor listrik, margin arus direkomendasikan setidaknya 10 kali lebih besar dari nilai nominal.

Contoh indikatif pemilihan relai jika terjadi arus lebih

1. Beban daya aktif, misalnya, elemen pemanas - margin 30-40%.
2. Motor listrik tipe asinkron, 10 kali margin arus.
3. Pencahayaan dengan lampu pijar - 12 kali margin.
4. Relai elektromagnetik, koil - dari 4 hingga 10 kali cadangan.

Beras. 10. Contoh pemilihan relay dengan beban arus aktif.

Komponen elektronik sirkuit listrik seperti relai keadaan padat menjadi antarmuka yang sangat diperlukan dalam sirkuit modern dan menyediakan isolasi listrik yang andal antara semua sirkuit listrik yang terlibat.

Tulis komentar, penambahan artikel, mungkin saya melewatkan sesuatu. Lihatlah peta situs, saya akan senang jika Anda menemukan sesuatu yang berguna di situs saya.

Panduan Seleksi

Karena kehilangan listrik pada semikonduktor daya, relai keadaan padat memanas saat beban dialihkan. Ini memberlakukan batasan pada jumlah arus yang diaktifkan. Suhu 40 derajat Celcius tidak menyebabkan penurunan parameter pengoperasian perangkat. Namun, pemanasan di atas 60C sangat mengurangi nilai arus yang diizinkan. Dalam hal ini, relai dapat masuk ke mode operasi yang tidak terkendali dan gagal.

Oleh karena itu, selama operasi relai jangka panjang dalam mode nominal, dan terutama "berat" (dengan peralihan arus jangka panjang di atas 5 A), penggunaan radiator diperlukan. Pada beban yang meningkat, misalnya, dalam kasus beban yang bersifat "induktif" (solenoid, elektromagnet, dll.), disarankan untuk memilih perangkat dengan margin arus besar - 2-4 kali, dan dalam kasus mengendalikan motor listrik asinkron, 6-10 kali margin arus.

Saat bekerja dengan sebagian besar jenis beban, penyalaan relai disertai dengan lonjakan arus dengan berbagai durasi dan amplitudo, yang nilainya harus diperhitungkan saat memilih:

• beban (pemanas) aktif murni memberikan lonjakan arus serendah mungkin, yang praktis dihilangkan saat menggunakan relai dengan beralih ke "0";
• lampu pijar, lampu halogen, saat dinyalakan, melewati arus 7 ... 12 kali lebih banyak dari nominal;
• lampu neon selama detik pertama (hingga 10 detik) memberikan lonjakan arus jangka pendek, 5 ... 10 kali lebih tinggi dari arus pengenal;
• lampu merkuri memberikan kelebihan arus tiga kali lipat selama 3-5 menit pertama;
• gulungan relai elektromagnetik arus bolak-balik: arus 3 ... 10 kali lebih banyak dari arus pengenal selama 1-2 periode;
• belitan solenoida: arus 10 ... 20 kali lebih banyak dari arus nominal selama 0,05 - 0,1 detik;
• motor listrik: arus 5 ... 10 kali lebih besar dari arus pengenal selama 0,2 - 0,5 detik;
• beban sangat induktif dengan inti jenuh (transformator saat idle) ketika dihidupkan dalam fase tegangan nol: arus adalah 20 ... 40 kali arus nominal selama 0,05 - 0,2 s;
• beban kapasitif ketika dihidupkan dalam fase mendekati 90 °: arusnya adalah 20 ... 40 kali arus nominal untuk waktu dari puluhan mikrodetik hingga puluhan milidetik.

Akan menarik bagaimana ini digunakan photorelay untuk jalan Petir?

Kemampuan menahan arus lebih dicirikan oleh besarnya “arus kejut”. Ini adalah amplitudo satu pulsa dengan durasi tertentu (biasanya 10 ms). Untuk relai DC, nilai ini biasanya 2-3 kali nilai arus searah maksimum yang diizinkan; untuk relai thyristor, rasio ini sekitar 10. Untuk kelebihan arus dengan durasi yang berubah-ubah, seseorang dapat melanjutkan dari ketergantungan empiris: peningkatan kelebihan beban durasi dengan urutan besarnya menyebabkan penurunan amplitudo arus yang diijinkan. Perhitungan beban maksimum disajikan pada tabel di bawah ini.

Tabel untuk menghitung beban maksimum untuk relai solid state.

Pilihan arus pengenal untuk beban tertentu harus dalam rasio antara margin arus pengenal relai dan pengenalan tindakan tambahan untuk mengurangi arus start (resistor pembatas arus, reaktor, dll.).

Untuk meningkatkan ketahanan perangkat terhadap kebisingan impuls, sirkuit eksternal ditempatkan secara paralel dengan kontak switching, yang terdiri dari resistor dan kapasitansi (sirkuit RC) yang terhubung seri. Untuk perlindungan yang lebih lengkap terhadap sumber tegangan lebih di sisi beban, perlu untuk menghubungkan varistor pelindung secara paralel dengan setiap fase SSR.

Skema koneksi relai keadaan padat.

Saat mengganti beban induktif, penggunaan varistor pelindung adalah wajib. Pilihan nilai varistor yang diperlukan tergantung pada tegangan yang memasok beban, dan dihitung dengan rumus: Uvaristor = (1.6 ... 1.9) x Uload.

Jenis varistor ditentukan berdasarkan karakteristik spesifik perangkat. Varistor domestik yang paling populer adalah seri: CH2-1, CH2-2, VR-1, VR-2. Relai solid-state menyediakan isolasi galvanik yang baik dari sirkuit input dan output, serta sirkuit pembawa arus dari elemen struktural perangkat, sehingga tidak diperlukan tindakan isolasi sirkuit tambahan.

Relay solid state DIY

Detail dan tubuh

• F1 - 100 mA sekering.
• S1 - sakelar daya rendah apa pun.
• C1 - kapasitor 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, atau serupa.
• R8 - memuat.
• D1 - jembatan dioda apa pun untuk tegangan minimal 600 volt, atau dirakit dari empat dioda terpisah, misalnya - 1N4007.
• D2 adalah dioda zener 6,2 volt.
• D3 - dioda 1N4007.
• T1 - triac VT138-800.
• LED1 – LED sinyal apa pun.

Teknik elektro modern dan elektronik radio semakin meninggalkan komponen mekanis yang berukuran cukup besar dan mudah aus. Satu area di mana ini paling sering muncul adalah dalam relai elektromagnetik. Semua orang sangat menyadari bahwa bahkan relai yang paling mahal, dengan kontak platinum, cepat atau lambat akan gagal. Ya, dan klik saat beralih bisa mengganggu. Oleh karena itu, industri telah membentuk produksi aktif relai solid-state khusus.

Relay solid state seperti itu dapat digunakan hampir di mana saja, tetapi saat ini harganya masih sangat mahal. Karena itu, masuk akal untuk mengumpulkannya sendiri. Selain itu, skema mereka sederhana dan dapat dimengerti. Relai solid state bekerja seperti relai mekanis standar - Anda dapat menggunakan tegangan rendah untuk mengganti tegangan yang lebih tinggi.

Selama tidak ada tegangan DC pada input (di sisi kiri rangkaian), fototransistor TIL111 terbuka. Untuk meningkatkan perlindungan terhadap positif palsu, dasar TIL111 disuplai dengan emitor melalui resistor 1M. Basis transistor BC547B akan berada pada potensial tinggi dan dengan demikian tetap terbuka. Kolektor menutup elektroda kontrol thyristor TIC106M ke minus, dan tetap dalam posisi tertutup. Tidak ada arus yang melewati jembatan dioda penyearah dan beban dimatikan.

Pada tegangan input tertentu, katakanlah 5 volt, dioda di dalam TIL111 menyala dan mengaktifkan fototransistor. Transistor BC547B menutup dan thyristor tidak terkunci. Ini menciptakan drop tegangan yang cukup besar. pada resistor 330 ohm untuk mengalihkan triac TIC226 ke posisi on. Penurunan tegangan di triac pada titik itu hanya beberapa volt, sehingga hampir semua tegangan AC mengalir melalui beban.

Triac dilindungi lonjakan arus melalui kapasitor 100nF dan resistor 47 ohm. Sebuah FET BF256A ditambahkan untuk memungkinkan switching stabil dari relay solid state dengan tegangan kontrol yang berbeda. Ini bertindak sebagai sumber arus. Diode 1N4148 dipasang untuk melindungi sirkuit jika terjadi polaritas terbalik. Sirkuit ini dapat digunakan di berbagai perangkat, dengan daya hingga 1,5 kW, tentu saja, jika Anda memasang thyristor pada radiator besar.

Prinsip pengoperasian relai awal

Meskipun sejumlah besar produk yang dipatenkan dari berbagai produsen, pengoperasian lemari es dan prinsip pengoperasian relai awal hampir sama. Setelah memahami prinsip tindakan mereka, Anda dapat menemukan dan memperbaiki masalah secara mandiri.

Diagram perangkat dan koneksi ke kompresor

Rangkaian listrik relai memiliki dua input dari catu daya dan tiga output ke kompresor. Satu input (kondisional - nol) lewat secara langsung.

Input lain (kondisional - fase) di dalam perangkat dibagi menjadi dua:

• yang pertama lewat langsung ke belitan yang bekerja;
• yang kedua melewati kontak pemutus ke belitan awal.

Jika relai tidak memiliki dudukan, maka saat menghubungkan ke kompresor, Anda tidak boleh membuat kesalahan dengan urutan menghubungkan kontak. Metode yang digunakan di Internet untuk menentukan jenis belitan menggunakan pengukuran resistansi umumnya tidak benar, karena untuk beberapa motor resistansi belitan awal dan belitan kerja adalah sama.

Sirkuit listrik relai starter mungkin memiliki sedikit modifikasi tergantung pada pabrikannya. Angka tersebut menunjukkan diagram koneksi perangkat ini di lemari es Orsk

Oleh karena itu, perlu untuk menemukan dokumentasi atau membongkar kompresor kulkas untuk memahami lokasi kontak melalui.

Ini juga dapat dilakukan jika ada pengidentifikasi simbolis di dekat output:

• "S" - mulai berliku;
• "R" - belitan yang berfungsi;
• "C" adalah keluaran umum.

Relai berbeda dalam cara pemasangannya pada rangka lemari es atau pada kompresor. Mereka juga memiliki karakteristik sendiri saat ini, oleh karena itu, saat mengganti, perlu untuk memilih perangkat yang benar-benar identik, atau lebih baik, model yang sama.

Menutup kontak dengan menggunakan kumparan induksi

Relai starter elektromagnetik bekerja berdasarkan prinsip menutup kontak untuk melewatkan arus melalui belitan awal. Elemen operasi utama perangkat adalah kumparan solenoida yang dihubungkan secara seri dengan belitan motor utama.

Pada saat kompresor mulai, dengan rotor statis, arus awal yang besar melewati solenoida. Akibatnya, medan magnet dibuat yang menggerakkan inti (armature) dengan batang konduktif dipasang di atasnya, menutup kontak belitan awal. Percepatan rotor dimulai.

Dengan peningkatan jumlah putaran rotor, jumlah arus yang melewati koil berkurang, akibatnya tegangan medan magnet berkurang.Di bawah aksi pegas kompensasi atau gravitasi, inti kembali ke tempat asalnya dan kontak terbuka.

Di penutup relai dengan koil induksi ada panah "atas", yang menunjukkan posisi perangkat yang benar di luar angkasa. Jika ditempatkan secara berbeda, maka kontak tidak akan terbuka di bawah pengaruh gravitasi

Motor kompresor terus beroperasi dalam mode mempertahankan rotasi rotor, melewatkan arus melalui belitan yang berfungsi. Lain kali relai akan bekerja hanya setelah rotor berhenti.

Regulasi suplai arus oleh sebuah posistor

Relai yang diproduksi untuk lemari es modern sering menggunakan posistor - sejenis resistor termal. Untuk perangkat ini, ada kisaran suhu, di bawahnya melewati arus dengan sedikit hambatan, dan di atas - resistansi meningkat tajam dan sirkuit terbuka.

Dalam relai awal, posistor diintegrasikan ke dalam sirkuit yang mengarah ke belitan awal. Pada suhu kamar, resistansi elemen ini dapat diabaikan, jadi ketika kompresor mulai, arus mengalir tanpa hambatan.

Karena adanya hambatan, posistor secara bertahap memanas dan ketika suhu tertentu tercapai, sirkuit terbuka. Ini mendingin hanya setelah suplai arus ke kompresor terputus dan sekali lagi memicu lompatan ketika mesin dihidupkan kembali.

Posistor memiliki bentuk silinder rendah, sehingga ahli listrik profesional sering menyebutnya "pil"

Kontrol Fase Solid State Relay

Meskipun solid state relay dapat melakukan pengalihan beban zero-crossing langsung, mereka juga dapat melakukan fungsi yang jauh lebih kompleks dengan bantuan sirkuit logika digital, mikroprosesor, dan modul memori.Penggunaan lain yang sangat baik untuk relai solid state adalah dalam aplikasi peredup lampu, baik di rumah, untuk pertunjukan atau konser.

Solid state relay dengan non-zero turn on (momentary turn on) langsung menyala setelah sinyal kontrol input diterapkan, tidak seperti zero crossing SSR yang lebih tinggi dan menunggu titik zero crossing berikutnya dari gelombang sinus AC. Peralihan api acak ini digunakan dalam aplikasi resistif seperti peredup lampu dan dalam aplikasi di mana beban hanya perlu diterapkan selama sebagian kecil dari siklus AC.

Apa saja fiturnya?

Saat membuat relai solid-state, dimungkinkan untuk mengecualikan munculnya busur atau percikan dalam proses menutup / membuka grup kontak. Akibatnya, masa pakai perangkat telah meningkat beberapa kali. Sebagai perbandingan, versi terbaik dari produk standar (kontak) dapat bertahan hingga 500.000 peralihan. Tidak ada batasan seperti itu dalam TTR yang sedang dipertimbangkan.

Biaya relai solid state lebih tinggi, tetapi perhitungan paling sederhana menunjukkan manfaat penggunaannya. Ini disebabkan oleh faktor-faktor berikut - penghematan energi, masa pakai yang lama (keandalan) dan adanya kontrol menggunakan sirkuit mikro.

Pilihannya cukup luas untuk mengambil perangkat dengan mempertimbangkan tugas dan biaya saat ini. Kedua perangkat kecil untuk pemasangan di sirkuit domestik dan perangkat kuat yang digunakan untuk mengontrol motor tersedia secara komersial.

Seperti disebutkan sebelumnya, SSR berbeda dalam jenis tegangan sakelar - mereka dapat dirancang untuk I konstan atau variabel. Nuansa ini harus diperhitungkan saat memilih.

POPULER DENGAN PEMBACA: Kabel tersembunyi do-it-yourself di rumah kayu, petunjuk langkah demi langkah

Fitur model solid-state termasuk sensitivitas perangkat untuk memuat arus. Jika parameter ini melebihi norma yang diizinkan sebanyak 2-3 kali atau lebih, produk rusak.

Untuk menghindari masalah seperti itu selama operasi, penting untuk mendekati proses pemasangan dengan hati-hati dan memasang perangkat pelindung di sirkuit kunci. Selain itu, penting untuk memberikan preferensi pada sakelar yang memiliki arus kerja dua atau tiga kali beban sakelar.

Tapi bukan itu saja

Selain itu, penting untuk memberikan preferensi pada sakelar yang memiliki arus kerja dua atau tiga kali beban sakelar. Tapi bukan itu saja

Untuk perlindungan tambahan, disarankan untuk menyediakan sekering atau pemutus sirkuit di sirkuit (kelas "B" cocok).