Circuitul comutatorului releului SPDT utilizând Triac

Un comutator dublu sau SPDT unipolar eficient în stare solidă poate fi construit folosind triac-uri pentru înlocuirea unui SPDT mecanic.

Postul detaliază un circuit simplu cu releu SPDT triac în stare solidă, utilizând un optocuplator și câteva triac-uri, care pot fi utilizate ca înlocuitor eficient pentru relee mecanice. Ideea a fost cerută de „Cypherbuster”.

Introducere

În una din celelalte postări am învățat cum să facem un DPDT SSR folosind mosfete Cu toate acestea, acest design ar putea fi utilizat numai pentru sarcini de curent continuu de curent mare și nu pentru sarcini de curent alternativ la nivelul rețelei.

În acest articol vom vedea cum a funcționat o rețea simplă releu solid-state poate fi realizat folosind triac-uri și optocuplator.

Funcționarea oricărui releu este destinată în mod special să acționeze două sarcini diferite de putere mare individual și alternativ cu ajutorul unui declanșator extern izolat de putere redusă.

Într-un tip mecanic convențional de încredere, acest lucru se face prin comutarea sarcinilor în contactele sale N / O și N / C ca răspuns la activarea aplicată pe bobina sa.

Cu toate acestea, releele mecanice au propriile lor dezavantaje, cum ar fi un grad mai mare de uzură, o durată de viață mai scăzută, generarea de perturbații RF datorită scânteilor peste contacte și cel mai vital este răspunsul de comutare întârziat care ar putea fi crucial în sisteme precum UPS .

Funcționarea circuitului

În circuitul nostru de relee SPDT triac, aceeași funcție este executată prin comutarea a două triac-uri prin două trepte BJT și un optocuplator de izolare care asigură că operația de comutare pentru acest releu nu are nicio dezavantaj, așa cum s-a menționat mai sus.

Referindu-ne la diagramă, triacul din partea stângă reprezintă contactul N / O în timp ce triacul din partea dreaptă funcționează ca și contactul N / C.

Diagrama circuitului

În timp ce optocuplatorul este în modul non-declanșat, BC547 asociat direct cu opto-ul intră în modul declanșat, care menține al doilea BC547 oprit. Această situație permite triacului din partea dreaptă să rămână pornit, iar celălalt triac este ținut oprit.

În această stare orice sarcină legată de triacul drept devine operațională și rămâne pornită.

Acum, imediat ce un declanșator este aplicat cuplajului opto, acesta pornește și, la rândul său, oprește BC547 conectat.

Această situație pornește al doilea BC547 și, prin urmare, triacul din dreapta este oprit, asigurându-se că triacul din stânga este acum pornit.

Condiția de mai sus comută imediat a doua sarcină și pornește sarcina anterioară, îndeplinind efectiv comutarea alternativă necesară a sarcinii cu ajutorul unui declanșator DC extern izolat.

Cele două LED-uri conectate cu bazele celor două BJT indică care sarcină este în starea activată în orice moment în timp ce circuitul releu triac SPDT este în funcțiune.

Adăugarea unei surse de alimentare atașate și a efectului de întârziere

Designul de mai sus ar putea fi îmbunătățit și complet independent de o sursă externă de curent continuu, actualizându-l cu propria sa sursă de alimentare fără transformator, după cum se arată mai jos:

Veți găsi următoarele modificări în această diagramă actualizată:

Adăugarea unui 1K la baza BC547 dreapta pentru a asigura declanșarea corectă a triacului stâng

Adăugarea rețelei R / C peste porțile triac-urilor pentru a se asigura că cele două triac-uri nu sunt niciodată PORNITE împreună într-o instanță dată sau în perioadele de schimbare. Diodele pot fi 1N4148, rezistențele pot fi de 22K sau 33K, iar condensatoarele pot fi în jur de 100uF / 25V.

Mai există încă un lucru care pare să lipsească în diagramă și este un rezistor de limitare (aproximativ 22 ohmi) între diodele zener de 12V și condensatorul de 0,33 uF, acest lucru poate fi important pentru a proteja dioda zener de la creșterea bruscă a vitezei prin condensatorul în timpul pornirii.

Atenție: Circuitul prezentat mai sus nu este izolat de sursa de alimentare de la rețeaua de curent alternativ și, prin urmare, este extrem de periculos să se atingă în starea pornită.