przekaźnik półprzewodnikowy.pdf

(107 KB) Pobierz

M I N I P R O J E K T Y

Wspólną cechą układów opisywanych w dziale "Miniprojekty" jest łatwość ich praktycznej

realizacji. Na zmontowanie i uruchomienie układu wystarcza zwykle kwadrans. Mogą to być

układy stosunkowo skomplikowane funkcjonalnie, niemniej proste w montażu i uruchamianiu,

gdyż ich złożoność i inteligencja jest zawarta w układach scalonych. Wszystkie projekty

opisywane w tej rubryce są wykonywane i badane w laboratorium AVT. Większość z nich

wchodzi do oferty kitów AVT jako wyodrębniona seria “Miniprojekty” o numeracji zaczynającej

się od 1000.

Przekaźnik półprzewodnikowy

Opisane w†artykule

urz¹dzenie moøna

stosowaÊ zamiast bardzo

popularnych

przekaünikÛw

elektromechanicznych,

ktÛrych podstawow¹

wad¹ jest szybkie

zuøywanie siÍ stykÛw.

DziÍki zastosowaniu

optoizolowanego,

pÛ³przewodnikowego

elementu ³¹cz¹cego,

opracowany przez nas

przekaünik jest

bezpieczny w†obs³udze

i†nie wykazuje cech

zuøycia nawet po

d³uøszym uøytkowaniu.

Nie oznacza to

oczywiúcie, øe jest

ca³kowicie pozbawiony

wad. SzczegÛ³y

w†artykule.

Prze³¹czanie obwodÛw

napiÍcia sieciowego bywa

niekiedy spraw¹ k³opotliw¹.

Napotykamy tu dwa podsta-

wowe problemy: odizolowa-

nie niebezpiecznego dla øy-

cia i†zdrowia cz³owieka na-

piÍcia od uk³adu, z†ktÛrym

uøytkownik moøe mieÊ fi-

zyczny kontakt oraz zak³Ûce-

nia powstaj¹ce przy w³¹cza-

niu z†obwodu 220VAC in-

dukcyjnoúci (czyli praktycz-

nie wszystkich odbiornikÛw

energii).

Proponowany uk³ad eli-

minuje obydwa te problemy.

Moøe on realizowaÊ dwie al-

ternatywne funkcje:

- Prze³¹czanie

obwodu

220VAC sterowane napiÍ-

ciem sta³ym z†przedzia³u

3..15V.

Moøe

byÊ

wysoki poziom logiczny

z†uk³adu cyfrowego, np.

z†zegara lub timera.

- Prze³¹czanie

obwodu

200VAC sterowane napiÍ-

ciem 220V. W†takim przy-

padku nasz uk³ad moøe

zast¹piÊ typowy prze³¹cz-

nik steruj¹cy odbiornikiem

energii elektrycznej, nawet

prze³¹cznik úcienny.

W†obydwÛch przypad-

kach nie jest moøliwe po-

wstanie jakichkolwiek zak³Û-

ceÒ, tak przy-

krych dla s³uchaczy radia.

ìTrzaskiî powstaj¹ce przy

do³¹czaniu i†od³¹czaniu ob-

ci¹øeÒ do/od sieci energe-

tycznej maj¹ dwa ürÛd³a:

w³¹czanie i†wy³¹czanie in-

dukcyjnoúci przy pe³nym na-

piÍciu i†iskrzenie wywo³ane

wielokrotnymi odbiciami

stykÛw prze³¹cznika lub

przekaünika. To ostatnie zja-

wisko wp³ywa takøe nieko-

rzystnie na trwa³oúÊ stykÛw

prze³¹cznika i†przekaünika,

powoduj¹c ich szybkie wy-

palanie.

Z†rozrzewnieniem wspo-

minam czasy, kiedy to ogl¹-

da³em trzymany w†drø¹cych

z†emocji rÍkach sprowadzo-

ny za ciÍøkie pieni¹dze z†za-

granicy triak. Obecnie te

uøyteczne elementy sta³y siÍ

bardzo tanie i†powszechnie

dostÍpne. Bez przesady moø-

na nawet stwierdziÊ, øe uk³a-

dy takie, jak niøej opisany,

powinny znaleüÊ siÍ nawet

w†w³¹cznikach naúciennych,

przed³uøaj¹c ich trwa³oúÊ

i†eliminuj¹c zak³Ûcenia ra-

dioelektryczne. Takøe ze

zdobyciem optotriakÛw, sta-

nowi¹cych podstawowy ele-

ment uk³adu, obecnie nie ma

najmniejszego problemu.

Opis dzia³ania uk³adu

Schemat

elektryczny

uk³adu przekaünika

pokazany zosta³ na

rys. 1.

Kolejno opisze-

my dzia³anie oby-

dwÛch obwodÛw: wy-

zwalania poziomem

napiÍcia sta³ego i†na-

piÍciem przemiennym

220V.

Podanie na wejúcie

CON2 napiÍcia sta³ego

3..15V spowoduje za-

Rys. 2.

úwiecenie

diody

LED

umieszczonej w†optotriaku

Q1. Element ten pe³ni

w†uk³adzie dwie funkcje:

steruje wyzwalaniem triaka

i†izoluje galwanicznie od

siebie obwÛd wysokiego na-

piÍcia sieci i†obwÛd stero-

wania. OdpornoúÊ na prze-

bicie izolacji wewn¹trz op-

totriaka wynosi kilka kilo-

woltÛw, tak øe moøemy byÊ

ca³kowicie spokojni o†nasze

bezpieczeÒstwo.

Aby triak Q1 zosta³ w³¹-

czony musz¹ byÊ spe³nione

dwa warunki: po zapaleniu

diody LED musi nadejúÊ mo-

ment, w†ktÛrym napiÍcie na

umownych anodach triaka

bÍdzie wiÍksze od kilku wol-

tÛw (wtedy nastÍpuje w³¹-

czenie). Przep³yw pr¹du

przez obci¹øenie przy tak

ma³ym napiÍciu nie moøe

wywo³aÊ duøych zak³ÛceÒ,

nawet jeøeli mamy do czy-

nienia z†duø¹ indukcyjnoú-

ci¹, np. transformatorem sie-

ciowym duøej mocy. Wy³¹-

czenie triaka jest juø spraw¹

prost¹, poniewaø niezaleønie

od sposobu sterowania jego

bramk¹, nast¹pi zawsze przy

zerowym napiÍciu sieci.

Przebiegi napiÍcia wystÍpu-

Rys. 1.

Elektronika Praktyczna 5/98

M I N I P R O J E K T Y

tego kondensa-

tora spowoduje

zaúwiecenie

diody

LED

w†strukturze

optotriaka

i†w†konsek-

wencji w³¹cze-

nie triaka TC1.

W†uk³adzie

modelowym

zastosowano triak typu

BT136, pozwalaj¹cy na stero-

wanie obci¹øeniami do 6A

(2A bez radiatora). Nie ma

øadnych przeszkÛd, aby triak

wymieniÊ na inny, o†wiÍk-

szym dopuszczalnym pr¹-

dzie.

wany ze sprawnych elemen-

tÛw uk³ad nie wymaga ani

uruchamiania ani jakiejkol-

wiek regulacji.

Podczas prÛb

dzia³ania urz¹dzenia musi-

my stale pamiÍtaÊ, øe wszys-

tkie elementy uk³adu z†wy-

j¹tkiem z³¹cza CON2, rezys-

tora R3 i†czÍúci uk³adu sca-

lonego Q1 po³¹czone s¹ na

sta³e z†sieci¹ energetyczn¹.

PamiÍtajmy wiÍc o†wielo-

krotnie sprawdzonej zasa-

dzie pracy jedn¹ rÍk¹ i†za-

chowajmy wszystkie stosow-

ne úrodki ostroønoúci.

Pod-

czas prÛb p³ytka musi byÊ

pewnie przymocowana do

sto³u warsztatowego i†wska-

zana jest obecnoúÊ drugiej,

asekuruj¹cej osoby.

P³ytka zosta³a zwymiaro-

wana pod obudowÍ typu

KM-31 i†taka obudowa bÍ-

dzie dostarczana w†kicie.

Zastosowanie

obudowy

z†tworzywa sztucznego ma

znacz¹cy wp³yw na bezpie-

czeÒstwo pos³ugiwania siÍ

przekaünikiem. Naleøy zasto-

WYKAZ ELEMENTÓW

Rezystory

R1, R2: 220Ω

R3: 560Ω

R4: 22kΩ/1W

Kondensatory

C1: 220µF/16V

Półprzewodniki

Q1: MOC3040

TC1: BT136

D1: 1N4007

Różne

F1: oprawka do

bezpiecznika

CON1: ARK2

CON2: ARK2 (3,5 mm)

CON3: ARK3

obudowa typu KM−31

Rys. 3.

j¹ce na anodach triaka

i przep³ywaj¹cego pr¹du s¹

pokazane na

rys. 2.

Do z³¹cza CON3 jest do-

³¹czony dodatkowo drugi

przewÛd instalacji sieciowej,

nie wykorzystywany przy

sterowaniu napiÍciem sta-

³ym. Jeøeli zechcemy stero-

waÊ naszym przekaünikiem

za pomoc¹ napiÍcia prze-

miennego 220V, to zwarcie

z³¹cza CON1 spowoduje

przep³yw pr¹du w†obwodzie

prostownika jednopo³Ûwko-

wego zbudowanego z†diody

D1 i†rezystora R4, ogranicza-

j¹cego pr¹d ³adowania kon-

densatora C1. Na³adowanie

Montaø i uruchomienie

rys. 3

pokazano roz-

mieszczenie elementÛw na

p³ytce drukowanej. Montaø

wykonujemy w†typowy spo-

sÛb, rozpoczynaj¹c od ele-

mentÛw o†najmniejszej wy-

sokoúci, a†koÒcz¹c na z³¹-

czach ARK i†kondensatorze

elektrolitycznym. Zmonto-

Kompletny uk³ad i p³ytki druko-

wane s¹ dostÍpne w†AVT pod

oznaczeniem AVT-1176.

sowaÊ bezpiecznik F1 w³aú-

ciwy dla zasilanego przez

nasz przekaünik odbiornika

energii.

Elektronika Praktyczna 5/98

Plik z chomika:

wsl.prs

Inne pliki z tego folderu:

zimowy włącznik świateł samochodowych.pdf (207 KB)
zestawy głośnikowe Hi-Fi.pdf (372 KB)
zestaw uruchomieniowy dla procesorów AVR i '51 2.pdf (474 KB)
zestaw uruchomieniowy dla procesorów AVR i '51 1.pdf (609 KB)
zestaw uruchomieniowy dla procesorów AVR 89CX051.pdf (472 KB)

przekaźnik półprzewodnikowy.pdf

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: