Документация
Нашли ошибку? Сообщите нам ...Комментировать: Схема твердотельного реле постоянного тока своими рукамиРаспечатать: Схема твердотельного реле постоянного тока своими руками

Схема твердотельного реле постоянного тока своими руками


"Документация" - техническая информация по применению электронных компонентов, особенностях построения различных радиотехнических и электронных схем, а также документация по особенностям работы с инженерным программным обеспечением и нормативные документы (ГОСТ).


Для начала разберёмся, что такое твердотельное реле.

Твердотельное реле (сокр. ТТР) – это разновидность управляемых переключателей (реле) без подвижных механических частей.

Виды ТТР

Производители поставляют огромное количество вариантов твердотельных реле в различных конструктивных исполнениях. ТТР можно классифицировать по следующим признакам:

  • По виду тока (для постоянного или переменного, для одно-или трёхфазных цепей);
  • По типам подключаемых нагрузок (с мгновенным срабатыванием, для индуктивных или ёмкостных нагрузок различной мощности и т.п.);
  • По типу корпуса/возможности монтажа (для DIN-реек, для печатных плат, для монтажа на переходных планках);
  • По типу управляющего сигнала (импульсный, постоянный и т.п.);
  • По другим эксплуатационным характеристикам (габариты, диапазоны рабочих температур, влажность и т.д.).

Принцип работы

Управление цепью нагрузки происходит через оптопару. Только она может обеспечить гальваническую развязку без использования механических контактов. По этой причине принимающий элемент всегда реализован на базе полупроводников и имеет следующие блоки:

1. Вход;

2. Триггерная цепь;

3. Развязка;

4. Переключатель (или переключающая цепь);

5. Защита.

Входная цепь получает управляющий сигнал и обеспечивает правильную логику подачи питания на излучающий элемент.

Свет выступает в роли своеобразного ключа.

В зависимости от логики работы реализуется тот или иной алгоритм питания нагрузки.

Преимущества

Самыми очевидными достоинствами ТТР можно назвать:

  • Беззвучная работа (в сравнении с механическими реле).
  • Высокая скорость срабатывания.
  • Небольшие габариты.
  • Большой срок эксплуатации.
  • Наличие гальванической развязки с управляемой цепью.

Недостатки

К сожалению, без них никак:

  • Каждое твердотельное реле рассчитано на определённый тип нагрузки, поэтому готовую модель необходимо подбирать под параметры цепи, а самодельную – правильно проектировать и рассчитывать.
  • Даже при номинальной нагрузке ТТР может сильно греться. Применение радиаторов существенно увеличивает габариты схемы.
  • Как и любой полупроводник, даже в закрытом состоянии ТТР имеет обратный ток и его ВАХ в целом – нелинейная.
  • В зависимости от типа реализации могут присутствовать обязательные требования к соблюдению полярности.

Поэтому цепи в цепях с ТТР необходимо предусматривать системы защиты от КЗ и повышения напряжений / токов, а также от ложных срабатываний (так как чувствительность таких реле очень высока).

Схемы ТТР для постоянного тока

Наиболее популярным в радиотехнике является диапазон напряжений 5-24 В.

Для 5-ти вольтовых схем подойдёт реализация такой схемы на оптопаре. В качестве основы используется MOC3083M как наиболее доступный и практичный элемент.

Её можно использовать, например, в качестве развязки для устройств на базе Arduino (выходной сигнал как раз – 5 В).

Схема ТТР для постоянного тока на оптопаре

Рис. 1. Схема ТТР для постоянного тока на оптопаре

Светодиод LD1 (это АЛ307А) используется для индикации работы ТТР (его можно заменить на простой диод с аналогичными параметрами).

V1 – семистор BT139-800 (на 16А, с изолированным анодом).

D – любой стабилитрон на 3,3 В.

R1 должен иметь теплоотвод минимум 0,5 Вт.

В идеале всю схему желательно разместить на алюминиевой подложке или на радиаторе и полностью залить компаундом (с хорошей теплопроводностью). Не стоит забывать о дополнительной изоляции греющихся полупроводников (в первую очередь семистора), особенно если они имеют открытые аноды.

Доработанный вариант для схем с повышенным напряжением – до 24 В.

Доработанный вариант для схем с повышенным напряжением

Рис. 2. Доработанный вариант для схем с повышенным напряжением

Сила тока допускается в диапазоне 7-14 мА. При превышении необходимо заменить светодиод (АЛ307А рассчитан на эксплуатацию с током до 20 мА).

Автор: RadioRadar


Дата публикации: 26.11.2018
Мнения читателей

Нет комментариев. Ваш комментарий будет первый.


Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному вышематериалу:








 



RadioRadar.net - datasheet, service manuals, схемы, электроника, компоненты, semiconductor,САПР, CAD, electronics