În circuite electrice și electronice folosim frecvent mai multe componente de bază, dispozitive și așa mai departe. Aceste componente și dispozitive includ componente de comutare, dispozitive de protecție, elemente de detectare și așa mai departe. Să luăm în considerare dispozitivele de comutare și protecție precum tranzistoare, diode, tiristoare etc.,. Aici, în acest articol, vom discuta în detaliu despre un tip special de dispozitiv de comutare și protecție denumit releu. În primul rând, trebuie să știm ce este un releu și cum funcționează un releu.
Ce este Releu?
Releu
Un releu poate fi denumit ca un tip diferit de comutator care poate fi acționat electric. În general, releele sunt acționate mecanic ca întrerupător folosind un electromagnet și aceste tipuri de relee sunt denumite relee în stare solidă. Sunt diferite tipuri de relee și sunt clasificate pe baza diferitelor criterii, cum ar fi pe baza tensiunii de funcționare, pe baza tehnologiei de funcționare și așa mai departe. Diferite tipuri de relee pot fi listate ca rele de blocare, releu de mercur, releu de stuf, releu Buchholz, releu de vid, releu de stare solidă și așa mai departe. Înainte de a discuta în detaliu despre tipurile de relee, permiteți-ne să discutăm cum funcționează releul.
Releu de lucru
Pentru a discuta despre funcționarea releului, trebuie să luăm în considerare orice tip de releu și aici, în acest articol, să luăm în considerare releul în stare solidă pentru a înțelege cu ușurință despre funcționarea releului. Releul în stare solidă poate fi definit ca releu, care utilizează dispozitivele semiconductoare în stare solidă pentru efectuarea operației de comutare. Dacă comparăm releu electromagnetic și releul în stare solidă, atunci putem observa că releul în stare solidă oferă un câștig mare de putere. Aceste relee de stare solidă sunt din nou clasificate în diferite tipuri, cum ar fi cuplarea transformatorului, foto-cuplată, releul de releu cuplat cu releu de statie.
Funcționarea releului în stare solidă este similară cu releul electromecanic, dar releul în stare solidă nu conține părți în mișcare. Prin urmare, oferiți o fiabilitate crescută pe termen lung în comparație cu relele cu contacte în mișcare. Tranzistoarele MOSFET de putere sunt utilizate ca dispozitive de comutare în stare solidă releu de lucru . Izolarea electrică între circuitul de intrare de putere redusă și circuitul de ieșire de putere mare poate fi asigurată folosind un cuplaj opto.
Să luăm în considerare un exemplu practic de releu în stare solidă, așa cum se arată în figura de mai jos. Dacă comutatorul de ieșire este deschis sau MOSFET este oprit, atunci se spune că are o rezistență infinită. În mod similar, dacă comutatorul de ieșire este închis sau MOSFET conduce, atunci se spune că are o rezistență foarte mică. Putem folosi aceste relee de stare solidă pentru comutarea curenților de curent alternativ și curent continuu.
Releu de stare solidă
Circuitul de mai sus este format dintr-o unitate fotovoltaică cu LED care pornește MOSFET-uri (tranzistoare cu efect de câmp semiconductor cu oxid de metal) cu 20mA prin LED. Fotovoltaicul este format din 25 de diode de siliciu care generează o ieșire de 0,6 V, astfel încât să facă un total de 15 V, care este suficient de mare pentru a porni MOSFET-urile.
Funcționarea practică a releului în stare solidă
Pentru a înțelege cum funcționează în profunzime releele, să luăm în considerare releul practic trifazat în stare solidă cu ZVS. Trei unități monofazate cu putere triac și rețea snubber sunt utilizate pentru comutarea de tensiune zero pentru a controla fiecare fază individual.
Releu trifazat în stare solidă cu ZVS de Edgefxkits.com
Acest proiect constă din 8051 microcontroler care trimite semnale de comutare către fiecare fază prin Opto-izolatoare. Optoizolatoarele conduc sarcinile printr-un set de triac-uri care sunt conectate în serie cu sarcini. Pentru fiecare impuls de tensiune zero, microcontrolerul generează impulsuri de ieșire astfel încât să pornească sarcina pentru fiecare trecere zero a formei de undă de alimentare.
Releu trifazat în stare solidă cu schema bloc a proiectului ZVS de Edgefxkits.com
Figura de mai sus prezintă schema bloc a releului practic trifazat în stare solidă cu ZVS care constă din bloc de alimentare , bloc de microcontroler, set TRIAC și sarcini. Caracteristica de trecere zero a unui optoizolator (care acționează ca driver TRIAC) evită intrarea bruscă a curentului pe sarcini inductive și rezistive, asigurând o generare redusă de zgomot. Două butoane sunt utilizate pentru a genera impulsuri de ieșire de la microcontroler.
Pentru a verifica comutarea sarcinii la punctul de tensiune zero putem verifica formele de undă ale tensiunii aplicate sarcinii prin conectarea la un CRO sau un DSO. Releul de lucru poate fi extins pentru comutarea sarcinilor grele din industrii, folosind doi tiristoare spate în spate. Incorporând protecție la suprasarcină și protecție la scurtcircuit, putem obține fiabilitate ridicată.
Avantajele releului în stare solidă
- Funcționarea releului în stare solidă este complet silențioasă, mai subțire și permite ambalarea strânsă.
- Independent de cantitatea de utilizare, SSR-urile au o rezistență de ieșire constantă.
- Funcționarea releului este curată și fără buzunar în comparație cu funcționarea releului mecanic.
- Chiar și în medii explozive, de asemenea, pot fi folosite SSR-uri, deoarece acestea nu provoacă scântei chiar și în timpul funcționării releului.
- Deoarece nu există părți în mișcare, aceste SSR sunt de lungă durată în comparație cu relele mecanice.
Dezavantaje ale releului în stare solidă
- Pentru circuitul de încărcare a porții, alimentarea cu polarizare izolată este esențială.
- Tranzitorii de tensiune pot provoca o comutare falsă.
- Datorită diodei corpului, SSR-urile au un timp de recuperare invers temporar ridicat.
Doriți să aflați în detaliu diferitele tipuri de relee? Ești interesat de proiectare proiecte electronice pe cont propriu? Apoi, postați comentariile, sugestiile, ideile și întrebările dvs. în secțiunea de comentarii de mai jos.
