SPDT Relay Switch Circuit met Triac

Een efficiënte solid-state enkelpolige dubbele worp of SPDT-schakelaar kan worden gebouwd met behulp van triacs voor het vervangen van een mechanische SPDT.

De post beschrijft een eenvoudig solid-state triac SPDT-relaiscircuit, met behulp van een optocoupler en een paar triacs, die kunnen worden gebruikt als een effectieve vervanging voor mechanische relais. Het idee is aangevraagd door 'Cypherbuster'.

Invoering

In een van de andere posts hebben we geleerd hoe je een DPDT SSR met mosfets Dit ontwerp kan echter alleen worden gebruikt voor gelijkstroombelastingen met hoge stroomsterkte en niet met wisselstroombelastingen op het net.

In dit artikel zullen we zien hoe een eenvoudig lichtnet werkte Solid state relais kan worden gemaakt met triacs en een optocoupler.

De werking van elk relais is specifiek bedoeld om twee verschillende belastingen met hoog vermogen afzonderlijk en afwisselend te bedienen met behulp van een externe geïsoleerde trigger voor laag vermogen.

Bij een conventioneel mechanisch type vertrouwen wordt dit gedaan door de belastingen over de N / O- en N / C-contacten heen en weer te schakelen als reactie op de activering die over de spoel wordt uitgeoefend.

Mechanische relais hebben echter hun eigen nadelen, zoals een hogere mate van slijtage, een kortere levensduur, het genereren van RF-storing als gevolg van vonken over de contacten, en het belangrijkste is de vertraagde schakelreactie die cruciaal kan zijn bij systemen zoals UPS ​

Circuit werking

In ons triac SPDT-relaisschakeling wordt dezelfde functie uitgevoerd door het schakelen van twee triacs via twee BJT-trappen en een isolerende optocoupler die ervoor zorgt dat de omschakelwerking voor dit relais geen nadelen heeft zoals hierboven vermeld.

Verwijzend naar het diagram, vertegenwoordigt de triac aan de linkerkant het maakcontact, terwijl de triac aan de rechterkant werkt als het verbreekcontact.

Schakelschema

Terwijl de optocoupler in de niet-getriggerde modus staat, gaat de BC547 die direct met de opto is geassocieerd in de getriggerde modus, waardoor de tweede BC547 UIT blijft staan. Deze situatie maakt het mogelijk dat de triac aan de rechterkant AAN blijft en de andere triac UIT.

In deze toestand wordt elke belasting die is aangesloten op de rechter triac operationeel en blijft deze ingeschakeld.

Zodra nu een trigger wordt toegepast op de optokoppeling, schakelt deze AAN en schakelt op zijn beurt de aangesloten BC547 UIT.

Deze situatie schakelt de tweede BC547 in en dientengevolge wordt de rechter triac UIT geschakeld, zodat de linker triac nu is ingeschakeld.

De bovenstaande voorwaarde schakelt de tweede belasting onmiddellijk AAN en schakelt de eerdere belasting UIT, waardoor effectief wordt voldaan aan de vereiste afwisselende schakeling van de belasting met behulp van een geïsoleerde externe DC-trigger.

De twee LED's die zijn verbonden met de bases van de twee BJT's, geven aan welke belasting zich op elk moment in de geactiveerde toestand bevindt terwijl het triac SPDT-relaiscircuit wordt bediend.

Een aangesloten voeding en vertragingseffect toevoegen

Het bovenstaande ontwerp kan verder worden verbeterd en volledig onafhankelijk worden gemaakt van een externe gelijkstroomvoedingsbron door deze te upgraden met zijn eigen transformatorloze voeding, zoals hieronder weergegeven:

In dit bijgewerkte diagram vindt u de volgende wijzigingen:

Toevoeging van een 1K aan de basis van de rechter BC547 om de juiste triggering van de linker triac te garanderen

Toevoeging van een R / C-netwerk over de poorten van de triacs om ervoor te zorgen dat de twee triacs nooit samen AAN zijn op een bepaald moment of tijdens de omschakelingsperioden. De diodes kunnen 1N4148 zijn, weerstanden kunnen 22K of 33K zijn en de condensatoren kunnen rond de 100uF / 25V zijn.

Er is nog een ding dat lijkt te ontbreken in het diagram, en het is een beperkende weerstand (ongeveer 22 ohm) tussen de 12V zenerdiodes en de 0.33uF condensator, dit kan belangrijk zijn om de zenerdiode te beschermen tegen plotselinge stroomstoten. de condensator tijdens de stroomschakelaar AAN.

Waarschuwing: het hierboven getoonde circuit is niet geïsoleerd van de wisselstroomingang en is daarom buitengewoon gevaarlijk om aan te raken wanneer het is ingeschakeld.