In elektrische en elektronische circuits we gebruiken vaak verschillende basiscomponenten, apparaten, enzovoort. Deze componenten en apparaten omvatten schakelcomponenten, beveiligingsapparaten, sensorelementen, enzovoort. Laten we eens kijken naar de schakel- en beveiligingsapparaten zoals transistors, diodes, thyristors, enz.,. Laten we hier in dit artikel in detail ingaan op een speciaal type schakel- en beveiligingsapparaat dat een relais wordt genoemd. In de eerste plaats moeten we weten wat een relais is en hoe een relais werkt.
Wat is relais?
Relais
Een relais kan worden aangeduid als een ander type schakelaar dat elektrisch kan worden bediend. Over het algemeen worden relais mechanisch bediend als schakelaar met behulp van een elektromagneet en dit soort relais wordt aangeduid als solid-state relais. Er zijn verschillende soorten relais en zijn geclassificeerd op basis van verschillende criteria, zoals op basis van bedrijfsspanning, op basis van bedrijfstechnologie, enzovoort. Verschillende soorten relais kunnen worden vermeld als vergrendelingsrelais, kwikrelais, reedrelais, Buchholz-relais, vacuümrelais, solid-state relais, enzovoort. Voordat we in detail ingaan op soorten relais, laten we bespreken hoe relais werkt.
Relais werken
Om de werking van het relais te bespreken, moeten we elk type relais overwegen en hier in dit artikel, overweeg solid-state relais om gemakkelijk te begrijpen over het werken van relais. Halfgeleiderrelais kan worden gedefinieerd als relais, dat de halfgeleiderinrichtingen in vaste toestand gebruikt voor het uitvoeren van schakelhandelingen. Als we het vergelijken elektromagnetisch relais en solid state relais, dan kunnen we waarnemen dat het solid state relais een hoge vermogenswinst biedt. Deze halfgeleiderrelais worden opnieuw ingedeeld in verschillende typen, zoals transformatorgekoppeld, fotogekoppeld, reedrelais gekoppeld halfgeleiderrelais.
De werking van het solid-state-relais is vergelijkbaar met het elektromechanische relais, maar het solid-state-relais bevat geen bewegende onderdelen. Bieden daarom een grotere betrouwbaarheid op lange termijn in vergelijking met relais met bewegende contacten. De power MOSFET-transistors worden gebruikt als schakelapparaten in vaste toestand relais werken De elektrische isolatie tussen het ingangscircuit met laag vermogen en het uitgangscircuit met hoog vermogen kan worden verkregen met behulp van een Opto-koppeling.
Laten we eens kijken naar een praktisch voorbeeld van een solid-state relais, zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding. Als de uitgangsschakelaar is geopend of MOSFET is uitgeschakeld, wordt gezegd dat deze een oneindige weerstand heeft. Evenzo, als de uitgangsschakelaar gesloten is of MOSFET geleidt, wordt gezegd dat deze een zeer lage weerstand heeft. We kunnen deze solid-state relais gebruiken voor het schakelen van zowel AC- als DC-stromen.
Solid state relais
Het bovenstaande circuit bestaat uit een fotovoltaïsche eenheid met LED die de MOSFET's (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistors) met 20mA door de LED. De fotovoltaïsche bestaat uit 25 siliciumdiodes die een output van 0,6 V genereren, zodat een totaal van 15 V ontstaat, wat groot genoeg is om de MOSFET's in te schakelen.
Praktische solid-state relais werken
Laten we, om meer te weten te komen over het werken van relais, eens kijken naar het praktische driefasige solid-state relais met ZVS. Drie enkelfasige units met power triac en snubber netwerk worden gebruikt voor nulspanningsomschakeling om elke fase afzonderlijk te regelen.
Driefasig solid-state relais met ZVS door Edgefxkits.com
Dit project bestaat uit 8051 microcontroller die schakelsignalen naar elke fase stuurt via opto-isolatoren. De Opto-isolatoren drijven de belastingen aan via een reeks triacs die in serie met belastingen zijn verbonden. Voor elke nulspanningspuls genereert de microcontroller uitgangspulsen zodat de belasting wordt ingeschakeld voor elke nuldoorgang van de voedingsgolfvorm.
Driefasig solid-state relais met ZVS-projectblokdiagram door Edgefxkits.com
De bovenstaande afbeelding toont het blokschema van een praktisch driefasig solid-state relais met ZVS dat bestaat uit de voedingsblok , microcontrollerblok, TRIAC-set en ladingen. De nuldoorgangsfunctie van een opto-isolator (die fungeert als TRIAC-driver) vermijdt abrupte stroominschakelstroom op inductieve en resistieve belastingen door een laag geluidsniveau te genereren. Twee drukknoppen worden gebruikt om uitgangspulsen van de microcontroller te genereren.
Om het schakelen van de belasting op het nulspanningspunt te verifiëren, kunnen we de golfvormen van de op de belasting toegepaste spanning controleren door verbinding te maken met een CRO of een DSO. De relaiswerking kan worden uitgebreid voor het schakelen van zware belastingen in de industrie door twee back-to-back thyristors te gebruiken. Door bescherming tegen overbelasting en kortsluiting op te nemen, kunnen we een hoge betrouwbaarheid bereiken.
Voordelen van solid-state relais
- Het solid-state relais werkt volledig stil, slanker en maakt een strakke verpakking mogelijk.
- Onafhankelijk van de hoeveelheid gebruik hebben de SSR's een constante uitgangsweerstand.
- Het relais werkt schoon en veerkrachtig in vergelijking met mechanisch relais.
- Zelfs in explosiegevaarlijke omgevingen kunnen ook SSR's worden gebruikt, omdat ze zelfs bij relaiswerking geen vonken veroorzaken.
- Omdat er geen bewegende delen zijn, gaan deze SSR's lang mee in vergelijking met mechanische relais.
Nadelen van solid-state relais
- Voor het poortlaadcircuit is de geïsoleerde biasvoeding essentieel.
- De spanningstransiënten kunnen valse schakelingen veroorzaken.
- Vanwege de lichaamsdiode hebben de SSR's een hoge transiënte omgekeerde hersteltijd.
Wilt u in detail weten over de verschillende soorten relais? Ben je geïnteresseerd in ontwerpen elektronica projecten in je eentje? Plaats vervolgens uw opmerkingen, suggesties, ideeën en vragen in de opmerkingen hieronder.
