Litar 220V Solid State Relay (SSR) menggunakan Triac dan OptoCoupler

Cuba Instrumen Kami Untuk Menghapuskan Masalah





Relay keadaan pepejal utama AC atau SSR adalah peranti yang digunakan untuk menukar beban AC berat pada tahap sesalur, melalui pencetus voltan minimum DC yang terpencil, tanpa memasukkan kenalan bergerak mekanikal.

Dalam catatan ini kita belajar bagaimana membina geganti keadaan pepejal sederhana atau litar SSR menggunakan Triac, BJTs, pengganding opto persilangan sifar.



Kelebihan SSR Keadaan Pepejal berbanding Relay Mekanikal

Jenis relay mekanikal cukup tidak efisien dalam aplikasi yang memerlukan peralihan yang sangat lancar, sangat pantas dan bersih.

Litar SSR yang dicadangkan dapat dibina di rumah dan digunakan di tempat yang memerlukan pengendalian beban yang benar-benar canggih.



Litar relay keadaan pepejal dengan pengesan penyeberangan sifar terbina dalam dijelaskan dalam artikel ini.

Litar ini sangat mudah difahami dan dibina namun dilengkapi dengan ciri-ciri berguna seperti peralihan bersih, bebas dari gangguan RF, dan dapat menangani beban hingga 500 watt. Kami telah belajar banyak mengenai relay dan bagaimana ia berfungsi.

Kami tahu bahawa peranti ini digunakan untuk menukar beban elektrik berat melalui sepasang kenalan terpencil luaran, sebagai tindak balas kepada nadi elektrik kecil yang diterima dari output litar elektronik.

Biasanya input pemicu berada di sekitar voltan gegelung geganti, yang mungkin 6, 12 atau 24 V DC, sementara beban dan arus yang dihidupkan oleh kenalan geganti kebanyakannya berada pada tahap potensi arus AC.

Pada asasnya geganti berguna kerana mereka dapat menukar butang yang bersambung dengan kenalan mereka tanpa membawa potensi berbahaya bersentuhan dengan litar elektronik yang rentan di mana ia ditukar.

Namun kelebihannya disertakan dengan beberapa kekurangan kritikal yang tidak dapat diabaikan. Oleh kerana kenalan tersebut melibatkan operasi mekanikal, kadang-kadang tidak cukup dengan litar canggih yang memerlukan peralihan yang sangat tepat, cepat dan cekap.

Relay mekanikal juga mempunyai reputasi buruk untuk menghasilkan gangguan dan kebisingan RF semasa beralih yang juga mengakibatkan kemerosotan hubungannya dengan masa.


Untuk SSR berasaskan MOSFET rujuk catatan ini


Menggunakan SCR ot Triac untuk Membuat SSR

Triac dan SCR dianggap sebagai pengganti yang baik di tempat di mana geganti di atas terbukti tidak cekap, namun ini juga mungkin melibatkan masalah penghasilan gangguan RF semasa beroperasi.

Juga SCR dan Triac ketika disepadukan secara langsung ke litar elektronik memerlukan garis bawah litar dihubungkan dengan katodnya, yang bermaksud bahagian litar kini tidak lagi terpencil dari voltan AC yang mematikan dari peranti - kelemahan serius sejauh keselamatan ke pengguna prihatin.

Walau bagaimanapun, triac dapat dilaksanakan dengan sangat berkesan sekiranya beberapa kelemahan yang telah dibincangkan di atas diurus sepenuhnya. Oleh itu, dua perkara yang mesti dikeluarkan dengan triac, jika diganti dengan berkesan untuk relay adalah, gangguan RF semasa pertukaran, dan masuknya arus elektrik yang berbahaya ke dalam litar.

Relay Solid State dirancang tepat dengan spesifikasi di atas, yang menghilangkan inferens RF dan juga menjaga kedua tahap sama sekali tidak sama dengan yang lain.

SSR komersial boleh menjadi sangat mahal dan tidak dapat diservis sekiranya ada yang salah. Walau bagaimanapun, membuat relay keadaan pepejal oleh anda dan menggunakannya untuk aplikasi yang diperlukan boleh menjadi apa yang 'diperintahkan oleh doktor.' Oleh kerana ia dapat dibina dengan menggunakan komponen elektronik yang diskrit dapat diperbaiki sepenuhnya, dapat diubah suai dan lebih-lebih lagi ia memberi anda idea yang jelas mengenai operasi dalaman sistem.

Di sini kita akan mengkaji pembuatan geganti keadaan pepejal sederhana.

Bagaimana ia berfungsi

Seperti yang dibincangkan dalam bahagian di atas, dalam SSR yang dicadangkan atau reka bentuk litar relay keadaan pepejal, gangguan RF diperiksa dengan memaksa triac untuk beralih hanya sekitar tanda sifar fasa sinus AC dan penggunaan pengganding opto memastikan bahawa inputnya dijauhkan dari potensi utama AC yang terdapat pada litar triac.

Mari cuba fahami bagaimana rangkaian berfungsi:

Seperti yang ditunjukkan dalam rajah, pengganding opto menjadi portal antara pemicu dan litar pensuisan. Pencetus input diterapkan pada LED opto yang menerangi dan membuat transistor foto berjalan.
Voltan dari transistor foto melintasi pemungut ke pemancar dan akhirnya sampai ke pintu gerbang triac untuk mengendalikannya.

Operasi di atas agak biasa dan biasanya dikaitkan dengan pencetus semua Triac dan SCR. Walau bagaimanapun, ini mungkin tidak mencukupi untuk menghilangkan kebisingan RF.

Bahagian yang terdiri daripada tiga transistor dan beberapa perintang diperkenalkan terutamanya dengan tujuan memeriksa penjanaan RF, dengan memastikan bahawa triac melakukan hanya di sekitar ambang sifar bentuk gelombang sinus AC.

Apabila sesalur AC digunakan pada litar, DC yang dibetulkan menjadi tersedia di pemungut transistor opto dan ia berfungsi seperti yang dijelaskan di atas, namun voltan di persimpangan perintang yang disambungkan ke pangkal T1 begitu diselaraskan sehingga dapat langsung terkawal setelah bentuk gelombang AC naik di atas tanda 7 volt. Untuk sekian lama bentuk gelombang berada di atas tahap ini menjadikan T1 dihidupkan.

Ini menjadikan voltan pengumpul transistor opto, menghalang triac daripada melakukan, tetapi ketika voltan mencapai 7 volt dan mendekati sifar, transistor berhenti melakukan membiarkan triac beralih.

Proses ini diulang semasa separuh kitaran negatif apabila T2, T3 melakukan tindak balas terhadap voltan di atas minus 7 volt sekali lagi menjadikan bunyi bahawa triac hanya menyala apabila potensi fasa mendekati sifar, dengan berkesan menghilangkan induksi gangguan RF melintasi sifar.

Litar Diagram Litar SSR Keadaan Pepejal

Litar SSR AC 220V

Senarai Bahagian untuk litar relay keadaan pepejal yang dicadangkan

  • R1 = 120 K,
  • R2 = 680K,
  • R3 = 1 K,
  • R4 = 330 K,
  • R5 = 1 M,
  • R6 = 100 Ohm 1 W,
  • C1 = 220 uF / 25 V,
  • C2 = 474/400 V Poliester Logam
  • C3 = 0.22uF / 400V PPC
  • Z1 = 30 volt, 1 W,
  • T1, T2 = BC547B,
  • T3 = BC557B,
  • TR1 = BT 36,
  • OP1 = MCT2E atau yang serupa.

Susun atur PCB

Litar relay elektronik SSR

Menggunakan SCR Opto-Coupler 4N40

Hari ini dengan munculnya pengganding opto moden, menjadikan relay keadaan pepejal (SSR) kelas tinggi telah menjadi mudah. 4N40 adalah salah satu peranti ini yang menggunakan SCR foto untuk pemicu terpencil yang diperlukan dari beban AC.

Opto-coupler ini hanya boleh dikonfigurasikan untuk membuat litar SSR yang sangat dipercayai dan berkesan. Litar ini dapat digunakan untuk memicu beban 220V melalui kawalan logik 5V yang terpencil sepenuhnya, seperti yang ditunjukkan di bawah:

Litar SSR menggunakan SCR opto-coupler 4N40

Gambar ihsan: Farnel




Sebelumnya: Litar Flasher LED String 12V Seterusnya: 3 Litar Pemotongan Voltan Tinggi dan Rendah 220V yang Diuji Menggunakan IC 324 dan Transistor