Схема переключателя реле SPDT с использованием симистора

Эффективный однополюсный двухпозиционный переключатель или переключатель SPDT может быть построен с использованием симистора для замены механического SPDT.

В сообщении подробно описана простая схема реле SPDT с твердотельным триаком, использующая оптрон и пару симисторов, которые можно использовать в качестве эффективной замены механических реле. Идею запросил Cypherbuster.

Вступление

В одном из постов мы узнали, как сделать DPDT SSR с использованием МОП-транзисторов однако эта конструкция может использоваться только для сильноточных нагрузок постоянного тока, но не для нагрузок переменного тока на уровне сети.

В этой статье мы увидим, как работает простая сеть. твердотельное реле может быть выполнен с использованием симисторов и оптопары.

Работа любого реле специально предназначена для управления двумя различными мощными нагрузками по отдельности и поочередно с помощью внешнего изолированного триггера малой мощности.

В обычном механическом типе реле это делается путем переключения нагрузок на его нормально разомкнутые и нормально замкнутые контакты в ответ на активацию, приложенную к его катушке.

Однако у механических реле есть свои недостатки, такие как более высокая степень износа, более низкий срок службы, создание радиочастотных помех из-за искр на контактах, и наиболее важным из них является задержка отклика переключения, которая может иметь решающее значение при системы, такие как ИБП .

Схема работы

В нашей схеме реле SPDT на симисторе та же функция выполняется посредством переключения двух симисторов через два каскада BJT и изолирующую оптопару, которая гарантирует, что операция переключения для этого реле не имеет недостатков, упомянутых выше.

Обращаясь к схеме, левый симистор представляет собой замыкающий контакт, а правый симистор работает как замыкающий контакт.

Принципиальная электрическая схема

Пока оптопара находится в режиме без срабатывания триггера, BC547, напрямую связанный с оптопарой, переходит в срабатывающий режим, при этом второй BC547 остается выключенным. В этой ситуации правый симистор остается включенным, а другой симистор остается выключенным.

В этом состоянии любая нагрузка, подключенная к правому симистору, становится работоспособной и остается включенной.

Теперь, как только триггер подан на оптопару, он включается и, в свою очередь, выключает подключенный BC547.

В этой ситуации включается второй BC547, и, следовательно, правый симистор выключается, гарантируя, что теперь левый симистор включен.

Вышеупомянутое условие немедленно включает вторую нагрузку и выключает более раннюю нагрузку, эффективно выполняя требуемое альтернативное переключение нагрузки с помощью изолированного внешнего триггера постоянного тока.

Два светодиода, соединенные с основаниями двух BJT, показывают, какая нагрузка находится в активированном состоянии в любой момент, когда работает релейная цепь симистора SPDT.

Добавление подключенного источника питания и эффекта задержки

Вышеупомянутая конструкция может быть дополнительно улучшена и сделана полностью независимой от внешнего источника питания постоянного тока, путем модернизации его собственным бестрансформаторным источником питания, как показано ниже:

На этой обновленной диаграмме вы найдете следующие изменения:

Добавление 1K в основании правого BC547 для обеспечения правильного срабатывания левого симистора

Добавление цепи дистанционного управления через затворы симисторов, чтобы гарантировать, что два симистора никогда не будут включены вместе в любой данный момент или во время периодов переключения. Диоды могут быть 1N4148, резисторы могут быть 22 кОм или 33 кОм, а конденсаторы могут быть около 100 мкФ / 25 В.

Есть еще одна вещь, которая, похоже, отсутствует на схеме, и это ограничительный резистор (примерно 22 Ом) между стабилитронами 12 В и конденсатором 0,33 мкФ, это может быть важно для защиты стабилитрона от внезапного скачка напряжения. конденсатор при включении питания.

Предупреждение: Показанная выше цепь не изолирована от входной сети переменного тока и поэтому чрезвычайно опасна прикасаться к ней во включенном состоянии.