Sisään sähköiset ja elektroniset piirit käytämme usein useita peruskomponentteja, laitteita ja niin edelleen. Nämä komponentit ja laitteet sisältävät kytkentäkomponentteja, suojalaitteita, tunnistuselementtejä ja niin edelleen. Tarkastellaan kytkin- ja suojalaitteita, kuten transistorit, diodit, tyristorit jne. Tässä artikkelissa keskustellaan tässä yksityiskohtaisesti erityisestä kytkentä- ja suojalaitteesta, jota kutsutaan releeksi. Ensisijaisesti meidän on tiedettävä, mikä on rele ja miten rele toimii.
Mikä on rele?
Rele
Releä voidaan kutsua erityyppiseksi kytkimeksi, jota voidaan käyttää sähköisesti. Yleensä releitä käytetään mekaanisesti kytkimenä sähkömagneettia käyttäen ja tämän tyyppisiä releitä kutsutaan puolijohdereleiksi. Siellä on erityyppiset releet ja luokitellaan useiden kriteerien perusteella, kuten käyttöjännitteen, käyttötekniikan ja niin edelleen perusteella. Erilaisia releetyyppejä voidaan luokitella lukitusreleeksi, elohopeareleeksi, ruoko-releeksi, Buchholz-releeksi, tyhjöreleeksi, kiinteän tilan releeksi ja niin edelleen. Ennen kuin keskustelemme yksityiskohtaisesti releetyypeistä, keskustelkaamme releen toiminnasta.
Rele toimii
Jos haluat keskustella releen toiminnasta, meidän on otettava huomioon minkä tahansa tyyppinen rele ja tässä artikkelissa harkittava kiinteän tilan releä, jotta releen toiminta olisi helppo ymmärtää. Puolijohderele voidaan määritellä releeksi, joka käyttää puolijohdekomponentteja kytkentätoiminnon suorittamiseen. Jos vertaamme sähkömagneettinen rele ja kiinteän tilan rele, niin voimme havaita, että kiinteän tilan rele tarjoaa suuren tehovahvistuksen. Nämä kiinteän tilan releet luokitellaan jälleen erityyppisiksi, kuten muuntajakytketyt, valokytketyt, reedreleisiin kytketyt kiinteät tilareleet.
Puolijohderele toimii samalla tavalla kuin sähkömekaaninen rele, mutta puolijohderele ei sisällä liikkuvia osia. Tarjoa näin ollen pitkäaikaista luotettavuutta verrattuna liikkuvien koskettimien releisiin. Teho-MOSFET-transistoreita käytetään kytkinlaitteina kiinteässä tilassa rele toimii . Pienitehoisen syöttöpiirin ja suuritehoisen lähtöpiirin välinen sähköeristys voidaan saada aikaan Opto-kytkimellä.
Tarkastellaan seuraavassa käytännön esimerkkiä puolijohdereleestä, kuten alla olevassa kuvassa on esitetty. Jos lähtökytkin on auki tai MOSFET on pois päältä, sen sanotaan olevan ääretön vastus. Vastaavasti, jos lähtökytkin on suljettu tai MOSFET suorittaa, sen sanotaan olevan hyvin pieni vastus. Voimme käyttää näitä puolijohdereleitä sekä AC- että DC-virtojen kytkemiseen.
Puolijohderele
Yllä oleva piiri koostuu aurinkosähköyksiköstä, jossa on LED, joka kytkee virran MOSFETit (metallioksidipuolijohdekenttitransistorit) 20mA LED: n kautta. Aurinkosähkö koostuu 25 piidiodista, jotka tuottavat 0,6 V: n ulostulon siten, että saadaan yhteensä 15 V, joka on tarpeeksi suuri MOSFETien kytkemiseksi päälle.
Käytännöllinen puolijohderele
Jotta ymmärtäisimme syvällisen releen työskentelyn, harkitsemme käytännöllisiä kolmivaiheisia puolijohdereleitä ZVS: n kanssa. Kolme yksivaiheista yksikköä, joissa on triac ja snubber-verkko Niitä käytetään nollajännitekytkimissä jokaisen vaiheen ohjaamiseksi erikseen.
Kolmivaiheinen kiinteän tilan rele ZVS: llä, kirjoittanut Edgefxkits.com
Tämä projekti koostuu 8051-mikrokontrolleri joka lähettää kytkentäsignaalit kuhunkin vaiheeseen optoeristimien kautta. Optoeristimet kuljettavat kuormia triakkisarjan läpi, jotka on kytketty sarjaan kuormien kanssa. Jokaiselle nollajännitepulssille mikrokontrolleri tuottaa lähtöpulsseja siten, että kuormitus kytketään päälle jokaista nollan syöttöaaltomuodon ylitystä kohti.
Kolmivaiheinen puolijohderele, ZVS-projektilohkokaavio, kirjoittanut Edgefxkits.com
Yllä olevassa kuvassa on lohkokaavio käytännön kolmivaiheisesta kiinteän tilan releestä ZVS: n kanssa, joka koostuu virtalähde , mikrokontrollerilohko, TRIAC-sarja ja kuormat. Optoisolaattorin (joka toimii TRIAC-kuljettajana) nollakohdistusominaisuus estää äkillisen virrankäynnistyksen induktiivisilla ja resistiivisillä kuormilla varmistamalla alhaisen melutason. Kahta painonappia käytetään tuottamaan pulsseja mikrokontrollerista.
Kuormituksen vaihtamisen varmistamiseksi nollajännitepisteessä voimme tarkistaa kuormaan kohdistetun jännitteen aaltomuodot liittymällä CRO: han tai DSO: hon. Releen toimintaa voidaan pidentää suurten kuormien vaihtamiseksi teollisuudessa käyttämällä kahta taaksepäin olevaa tyristoria. Yhdistämällä ylikuormitussuoja ja oikosulkusuojaus voimme saavuttaa korkean luotettavuuden.
Kiinteän releen edut
- Puolijohderele toimii täysin hiljaisesti, ohuemmin ja mahdollistaa tiiviin pakkaamisen.
- SSR-levyillä on vakio lähtöresistanssi käytön määrästä riippumatta.
- Rele toimii puhtaasti ja pomppimatta mekaaniseen releeseen.
- Jopa räjähdysherkissä ympäristöissä voidaan käyttää myös SSR-levyjä, koska ne eivät aiheuta kipinöintiä edes releen toimiessa.
- Koska liikkuvia osia ei ole, nämä SSR: t ovat pitkäikäisiä verrattuna mekaanisiin releisiin.
Kiinteän releen haitat
- Portin latauspiirille eristetty esijännitesyöttö on välttämätöntä.
- Jännitteen transientit voivat aiheuttaa väärän kytkennän.
- Kehodiodin takia SSR: llä on korkea ohimenevä käänteinen palautumisaika.
Haluatko tietää erityyppisistä releistä yksityiskohtaisesti? Oletko kiinnostunut suunnittelusta elektroniikkaprojektit omillasi? Lähetä sitten kommenttisi, ehdotuksesi, ideosi ja kyselysi alla olevaan kommenttiosioon.
