ממסר מצב מוצק: סוגים, יישום מעשי, דיאגרמות חיווט

טרנזיסטור דרלינגטון

אם העומס חזק מאוד, הזרם דרכו יכול להגיע
כמה אמפר. עבור טרנזיסטורים בהספק גבוה, מקדם $\beta$ יכול
להיות לא מספיק. (יתרה מכך, כפי שניתן לראות מהטבלה, עבור עוצמתי
טרנזיסטורים, זה כבר קטן.)

במקרה זה, אתה יכול להשתמש במפל של שני טרנזיסטורים. הראשון
הטרנזיסטור שולט בזרם, שמדליק את הטרנזיסטור השני. כגון
מעגל המיתוג נקרא מעגל דרלינגטון.

במעגל זה, מוכפלים מקדמי $\beta$ של שני הטרנזיסטורים, אשר
מאפשר לך לקבל מקדם העברה זרם גבוה מאוד.

כדי להגביר את מהירות הכיבוי של טרנזיסטורים, אתה יכול לחבר כל אחד מהם
פולט ונגד בסיס.

ההתנגדויות חייבות להיות גדולות מספיק כדי לא להשפיע על הזרם
בסיס - פולט. ערכים אופייניים הם 5…10 kΩ עבור מתחים של 5…12 וולט.

טרנזיסטורי דרלינגטון זמינים כהתקן נפרד. דוגמאות
טרנזיסטורים כאלה מוצגים בטבלה.

דֶגֶם	$\beta$	$\max\ I_{k}$	$\max\ V_{ke}$
KT829V	750	8 א	60 V
BDX54C	750	8 א	100 וולט

אחרת, פעולת המפתח נשארת זהה.

מנהל התקן FET

אם אתה עדיין צריך לחבר את העומס לטרנזיסטור n-channel
בין הניקוז לאדמה, אז יש פתרון. אתה יכול להשתמש מוכן
microcircuit - הנהג של הכתף העליונה. למעלה - כי הטרנזיסטור
מֵעַל.

נהגים של הכתפיים העליונות והתחתונות מיוצרים גם (לדוגמה,
IR2151) לבניית מעגל דחיפה, אך למיתוג פשוט
עומס אינו נדרש. זה הכרחי אם לא ניתן להשאיר את העומס
"תלוי באוויר", אבל זה נדרש למשוך אותו לקרקע.

שקול את מעגל הדרייבר הגבוה המשתמש ב-IR2117 כדוגמה.

המעגל אינו מסובך במיוחד, והשימוש בדריבר מאפשר את המרב
שימוש יעיל בטרנזיסטור.

הגנה מפני הפרעות DC

אוכל נפרד

אחת הדרכים הטובות ביותר להגן מפני הפרעות מתח היא להפעיל את חלקי הכוח והלוגיקה מספקי כוח נפרדים: ספק כוח טוב עם רעש נמוך עבור המיקרו-בקר והמודולים/חיישנים, ואחד נפרד עבור חלק הכוח. במכשירים עצמאיים, לפעמים שמים סוללה נפרדת כדי להפעיל את ההיגיון, וסוללה חזקה נפרדת לחלק הכוח, כי יציבות ואמינות הפעולה חשובה מאוד.

דיכוי ניצוץ מעגלי DC

כאשר המגעים נפתחים במעגל אספקת החשמל של עומס אינדוקטיבי, מתרחש מה שנקרא נחשול אינדוקטיבי, אשר מעלה בחדות את המתח במעגל עד כדי כך שקשת חשמלית (ניצוץ) יכולה להחליק בין המגעים של הממסר או החלף. אין שום דבר טוב בקשת - היא שורפת את חלקיקי המתכת של המגעים, שבגללה הם נשחקים והופכים לבלתי שמישים עם הזמן. כמו כן, קפיצה כזו במעגל מעוררת נחשול אלקטרומגנטי, שעלול לגרום להפרעות חזקות במכשיר אלקטרוני ולהוביל לתקלות או אפילו תקלות! הדבר המסוכן ביותר הוא שהחוט עצמו יכול להיות עומס אינדוקטיבי: בטח ראיתם איך מתג אור רגיל בחדר נוצץ. נורה אינה עומס אינדוקטיבי, אך לחוט המוביל אליה יש השראות.

כדי להגן מפני עליות EMF של אינדוקציה עצמית במעגל DC, נעשה שימוש בדיודה רגילה, המותקנת בעומס אנטי מקביל וקרוב ככל האפשר אליה. הדיודה פשוט תקצר את הפליטה לעצמה, וזהו:

כאשר VD היא דיודה מגינה, U1 הוא מתג (טרנזיסטור, ממסר), ו-R ו-L מייצגים באופן סכמטי עומס אינדוקטיבי.

הדיודה חייבת להיות מותקנת תמיד בעת שליטה בעומס אינדוקטיבי (מנוע חשמלי, סולנואיד, שסתום, אלקטרומגנט, סליל ממסר) באמצעות טרנזיסטור, כלומר כך:

בעת שליטה על אות PWM, מומלץ להתקין דיודות מהירות (לדוגמה, סדרת 1N49xx) או דיודות Schottky (לדוגמה, סדרת 1N58xx), זרם הדיודה המרבי חייב להיות גדול או שווה לזרם העומס המרבי.

מסננים

אם חלק הכוח מופעל מאותו מקור כמו המיקרו-בקר, אז הפרעות אספקת החשמל היא בלתי נמנעת. הדרך הקלה ביותר להגן על ה-MK מהפרעות כאלה היא לספק קבלים קרוב ככל האפשר ל-MK: אלקטרוליט 6.3V 470 uF (uF) וקרמיקה ב-0.1-1 uF, הם יחליקו נפילות מתח קצרות. אגב, אלקטרוליט עם ESR נמוך יתמודד עם המשימה הזו בצורה יעילה ככל האפשר.

אפילו טוב יותר, מסנן LC, המורכב ממשרן וקבל, יתמודד עם סינון רעשים. יש לקחת את השראות עם דירוג באזור של 100-300 μH ועם זרם רוויה גדול יותר מזרם העומס לאחר המסנן. הקבל הוא אלקטרוליט בקיבולת של 100-1000 uF, שוב תלוי בצריכת הזרם של העומס לאחר המסנן. התחבר כך, ככל שיותר קרוב לעומס - יותר טוב:

תוכל לקרוא עוד על חישוב מסננים כאן.

סיווג של ממסרי מצב מוצק

יישומי ממסר הם מגוונים, לכן, תכונות העיצוב שלהם יכולות להשתנות מאוד, בהתאם לצרכים של מעגל אוטומטי מסוים. ה-TTR מסווג לפי מספר השלבים המחוברים, סוג זרם ההפעלה, תכונות התכנון וסוג מעגל הבקרה.

לפי מספר השלבים המחוברים

ממסרי מצב מוצק משמשים הן במכשירי חשמל ביתיים והן באוטומציה תעשייתית עם מתח הפעלה של 380 וולט.

לכן, התקני מוליכים למחצה אלה, בהתאם למספר השלבים, מחולקים ל:

• שלב בודד;
• תלת פאזי.

SSRs חד פאזיים מאפשרים לך לעבוד עם זרמים של 10-100 או 100-500 A.הם נשלטים על ידי אות אנלוגי.

מומלץ לחבר חוטים בצבעים שונים לממסר תלת פאזי כך שניתן יהיה לחבר אותם בצורה נכונה בעת התקנת ציוד

ממסרים תלת פאזיים במצב מוצק מסוגלים להעביר זרם בטווח של 10-120 A. המכשיר שלהם מניח עקרון פעולה הפיך, המבטיח את האמינות של ויסות של מספר מעגלים חשמליים בו זמנית.

לעתים קרובות, SSR תלת פאזי משמש להנעת מנוע אינדוקציה. נתיכים מהירים כלולים בהכרח במעגל הבקרה שלו בגלל זרמי התחלה גבוהים.

לפי סוג זרם הפעלה

לא ניתן להגדיר או לתכנת מחדש ממסרי מצב מוצק, כך שהם יכולים לעבוד כראוי רק בטווח מסוים של פרמטרים חשמליים ברשת.

בהתאם לצרכים, SSRs ניתן לשלוט על ידי מעגלים חשמליים עם שני סוגים של זרם:

• קבוע;
• משתנים.

באופן דומה, ניתן לסווג את ה-TTR ולפי סוג המתח של העומס הפעיל. רוב הממסרים במכשירי חשמל ביתיים פועלים עם פרמטרים משתנים.

זרם ישר אינו משמש כמקור החשמל העיקרי באף מדינה בעולם, ולכן לממסרים מסוג זה יש היקף צר

מכשירים בעלי זרם בקרה קבוע מאופיינים באמינות גבוהה ושימוש במתח של 3-32 V לוויסות. הם עומדים בטווח טמפרטורות רחב (-30..+70°C) ללא שינוי משמעותי במאפיינים.

לממסרים הנשלטים על ידי זרם חילופין יש מתח בקרה של 3-32 V או 70-280 V. הם מאופיינים בהפרעות אלקטרומגנטיות נמוכות ומהירות תגובה גבוהה.

לפי תכונות עיצוב

ממסרי מצב מוצק מותקנים לעתים קרובות בלוח החשמל הכללי של דירה, ולכן לדגמים רבים יש בלוק הרכבה להרכבה על מסילת DIN.

בנוסף, ישנם רדיאטורים מיוחדים הממוקמים בין ה-TSR למשטח התומך. הם מאפשרים לך לקרר את המכשיר בעומסים גבוהים, תוך שמירה על הביצועים שלו.

הממסר מותקן על מסילת DIN בעיקר באמצעות תושבת מיוחדת, שיש לה גם פונקציה נוספת - הוא מסיר עודפי חום במהלך פעולת המכשיר

בין הממסר לגוף הקירור, מומלץ למרוח שכבה של משחה תרמית, המגדילה את שטח המגע ומגבירה את העברת החום. ישנם גם TTRs המיועדים להידוק לקיר עם ברגים רגילים.

לפי סוג ערכת הבקרה

עקרון הפעולה של ממסר מתכוונן של טכנולוגיה לא תמיד דורש את פעולתו המיידית.

לכן, יצרנים פיתחו מספר תוכניות בקרת SSR המשמשות בתחומים שונים:

1. אפס שליטה. אפשרות זו לשליטה בממסר מצב מוצק מניחה פעולה רק בערך מתח של 0. היא משמשת בהתקנים עם עומסים קיבוליים, התנגדות (מחממים) וחלשים אינדוקטיביים (שנאים).
2. רֶגַע. הוא משמש כאשר יש צורך להפעיל את הממסר באופן פתאומי כאשר מופעל אות בקרה.
3. שלב. זה כרוך בוויסות מתח המוצא על ידי שינוי הפרמטרים של זרם הבקרה. הוא משמש כדי לשנות בצורה חלקה את מידת החימום או התאורה.

ממסרי מצב מוצק נבדלים גם בפרמטרים רבים אחרים, פחות משמעותיים.

לכן, בעת רכישת TSR, חשוב להבין את ערכת הפעולה של הציוד המחובר על מנת לרכוש את מכשיר ההתאמה המתאים ביותר עבורו.

יש לספק עתודת כוח, מכיוון שלממסר יש משאב תפעולי הנצרך במהירות עם עומסי יתר תכופים.

מטרה וסוגים

ממסר בקרת זרם הוא מכשיר המגיב לשינויים פתאומיים בגודל הזרם החשמלי הנכנס ובמידת הצורך מכבה את החשמל לצרכן מסוים או לכל מערכת אספקת החשמל. עקרון הפעולה שלו מבוסס על השוואת אותות חשמליים חיצוניים ותגובה מיידית אם הם אינם תואמים את פרמטרי הפעולה של המכשיר. הוא משמש להפעלת גנרטור, משאבה, מנוע רכב, כלי מכונות, מכשירי חשמל ביתיים ועוד.

ישנם סוגים כאלה של מכשירים של זרם ישר וזרם חילופין:

1. ביניים;
2. מָגֵן;
3. מדידה;
4. לַחַץ;
5. זְמַן.

התקן ביניים או ממסר זרם מרבי (RTM, RST 11M, RS-80M, REO-401) משמש לפתיחה או סגירה של מעגלים של רשת חשמלית מסוימת כאשר מגיעים לערך זרם מסוים. הוא משמש לרוב בדירות או בתים על מנת להגביר את ההגנה על ציוד ביתי מפני עליות מתח וזרמים.

עקרון הפעולה של מכשיר תרמי או מגן מבוסס על שליטה בטמפרטורה של המגעים של מכשיר מסוים. הוא משמש להגנה על מכשירים מפני התחממות יתר. לדוגמה, אם המגהץ מתחמם יתר על המידה, אז חיישן כזה יכבה אוטומטית את החשמל ויפעיל אותו לאחר שהמכשיר יתקרר.

ממסר סטטי או מדידה (REV) עוזר לסגור את מגעי המעגל כאשר מופיע ערך מסוים של זרם חשמלי.מטרתו העיקרית היא להשוות בין פרמטרי הרשת הזמינים לבין אלה הנדרשים, וכן להגיב במהירות לשינויים שלהם.

מתג לחץ (RPI-15, 20, RPZH-1M, FQS-U, FLU ואחרים) נחוץ לשליטה בנוזלים (מים, שמן, שמן), אוויר וכו'. הוא משמש לכיבוי המשאבה או ציוד אחר כאשר האינדיקטורים שנקבעו הגיעו ללחץ. משמש לעתים קרובות במערכות אינסטלציה ובתחנות שירות לרכב.

נחוצים ממסרי עיכוב זמן (יצרן EPL, Danfoss, גם דגמי PTB) כדי לשלוט ולהאט את התגובה של מכשירים מסוימים כאשר מזוהה דליפה נוכחית או כשל רשת אחר. אמצעי הגנת ממסר כאלה משמשים הן בחיי היומיום והן בתעשייה. הם מונעים הפעלה מוקדמת של מצב החירום, פעולת ה-RCD (זה גם ממסר דיפרנציאלי) ומפסקים. ערכת ההתקנה שלהם משולבת לעתים קרובות עם העיקרון של הכללת ציוד מגן והפרשים ברשת.

בנוסף, ישנם גם ממסרי מתח וזרם אלקטרומגנטיים, מכני, מצב מוצק וכו'.

ממסר מצב מוצק הוא מכשיר חד פאזי למיתוג זרמים גבוהים (מ-250 A), המספק הגנה גלוונית ובידוד של מעגלים חשמליים. מדובר, ברוב המקרים, בציוד אלקטרוני שנועד להגיב במהירות ובדייקנות לבעיות רשת. יתרון נוסף הוא שניתן לייצר ממסר זרם כזה בעבודת יד.

לפי התכנון, ממסרים מסווגים למכניים ואלקטרומגנטיים, וכעת, כאמור לעיל, לאלקטרוניים.ניתן להשתמש במכני בתנאי עבודה שונים, הוא אינו דורש מעגל מורכב כדי לחבר אותו, הוא עמיד ואמין. אבל יחד עם זאת, לא מספיק מדויק. לכן, כיום משתמשים בעיקר בעמיתיו האלקטרוניים המודרניים יותר.

הסוגים העיקריים של ממסרים ומטרתם

היצרנים מגדירים התקני מיתוג מודרניים באופן שהפעולה מתרחשת רק בתנאים מסוימים, למשל, עם עלייה בעוצמת הזרם המסופקת למסופי הקלט של ה-KU. להלן נסקור בקצרה את סוגי הסולנואידים העיקריים ומטרתם.

ממסרים אלקטרומגנטיים

ממסר אלקטרומגנטי הוא מכשיר מיתוג אלקטרומכני, שעיקרו מבוסס על השפעת שדה מגנטי שנוצר על ידי זרם בפיתול סטטי על אבזור. סוג זה של KU מחולק למעשה למכשירים אלקטרומגנטיים (נייטרליים), המגיבים רק לערך הזרם המסופק לליפוף, ואלה מקוטבים, אשר פעולתם תלויה הן בערך הנוכחי והן בקוטביות.

עקרון הפעולה של הסולנואיד האלקטרומגנטי

הממסרים האלקטרומגנטיים המשמשים בציוד תעשייתי נמצאים במצב ביניים בין התקני זרם גבוה (סטרטרים מגנטיים, מגע וכדומה) לבין ציוד עם זרם נמוך. לרוב סוג זה של ממסר משמש במעגלי בקרה.

ממסר AC

הפעולה של סוג זה של ממסר, כפי שהשם מרמז, מתרחשת כאשר זרם חילופין בתדר מסוים מופעל על הפיתול. מכשיר מיתוג AC זה עם או בלי בקרת שלב אפס הוא שילוב של תיריסטורים, דיודות מיישרים ומעגלי בקרה. ממסר AC יכול להתבצע בצורה של מודולים המבוססים על שנאי או בידוד אופטי. KU אלה משמשים ברשתות AC עם מתח מרבי של 1.6 קילו וולט וזרם עומס ממוצע של עד 320 A.

ממסר ביניים 220V

לפעמים ההפעלה של רשת החשמל והמכשירים אינה אפשרית ללא שימוש בממסר ביניים עבור 220 V. בדרך כלל, KU מסוג זה משמש אם יש צורך לפתוח או לפתוח את המגעים המכוונים ההפוך של המעגל. לדוגמה, אם נעשה שימוש במכשיר תאורה עם חיישן תנועה, אז מוליך אחד מחובר לחיישן, והשני מספק חשמל למנורה.

ממסרי AC נמצאים בשימוש נרחב בציוד תעשייתי ומכשירי חשמל ביתיים

זה עובד ככה:

1. אספקת זרם למכשיר המיתוג הראשון;
2. מהמגעים של ה-KU הראשון, הזרם זורם לממסר הבא, בעל מאפיינים גבוהים יותר מהקודם והוא מסוגל לעמוד בפני זרמים גבוהים.

ממסרים הופכים יעילים וקומפקטיים יותר מדי שנה.

הפונקציות של ממסר AC בגודל קטן 220V מגוונות מאוד ונמצאות בשימוש נרחב כמכשיר עזר במגוון רחב של תחומים. סוג זה של KU משמש במקרים בהם הממסר הראשי אינו מתמודד עם המשימה שלו או עם מספר רב של רשתות מבוקרות שאינן מסוגלות עוד לשרת את היחידה הראשית.

התקן מיתוג הביניים משמש בציוד תעשייתי ורפואי, הובלה, ציוד קירור, טלוויזיות ומכשירים ביתיים אחרים.

ממסר DC

ממסרי DC מחולקים לנייטרלי ומקוטב.ההבדל ביניהם הוא שקבלים DC מקוטבים רגישים לקוטביות של המתח המופעל. האבזור של מכשיר המיתוג משנה את כיוון התנועה בהתאם לעמודי החשמל. ממסרים אלקטרומגנטיים נייטרליים DC אינם תלויים בקוטביות המתח.

KU אלקטרומגנטי DC משמש בעיקר כאשר אין אפשרות להתחבר לרשת AC.

ממסר רכב בעל ארבעה פינים

החסרונות של סולנואידים DC כוללים את הצורך באספקת חשמל ועלות גבוהה יותר בהשוואה ל-AC.

סרטון זה מדגים את דיאגרמת החיווט ומסביר כיצד פועל ממסר 4 הפינים:

צפה בסרטון זה ביוטיוב

ממסר אלקטרוני

ממסר בקרה אלקטרוני במעגל המכשיר

לאחר שעסקתי במה זה ממסר זרם, שקול את הסוג האלקטרוני של מכשיר זה. התכנון ועיקרון הפעולה של ממסרים אלקטרוניים זהים כמעט לאלו ב-KU האלקטרומכני. עם זאת, כדי לבצע את הפונקציות הדרושות במכשיר אלקטרוני, נעשה שימוש בדיודה מוליכים למחצה. בכלי רכב מודרניים, רוב הפונקציות של ממסרים ומתגים מבוצעות על ידי יחידות בקרת ממסר אלקטרוניות וכרגע אי אפשר לנטוש אותם לחלוטין. כך, למשל, בלוק של ממסרים אלקטרוניים מאפשר לך לשלוט בצריכת האנרגיה, המתח במסופי הסוללה, לשלוט במערכת התאורה וכו'.

עקרון העבודה של ממסר מצב מוצק

אורז. מספר 3. תכנית הפעולה באמצעות ממסר מצב מוצק. במצב כבוי, כאשר הקלט הוא 0V, ממסר המצב המוצק מונע זרם לזרום דרך העומס.במצב מופעל, יש מתח בכניסה, זרם זורם דרך העומס.

המרכיבים העיקריים של מעגל קלט מתח AC מתכוונן.

1. הרגולטור הנוכחי משמש לשמירה על ערך נוכחי קבוע.
2. גשר גל מלא וקבלים בכניסה למכשיר משמשים להמרת אות AC ל-DC.
3. מצמד אופטי בידוד אופטי מובנה, מתח אספקה ​​מופעל עליו וזרם כניסה זורם דרכו.
4. מעגל ההדק משמש לשליטה בפליטת האור של המצמד האופטו המובנה, במקרה של הפרעה של אות הכניסה, הזרם יפסיק לזרום דרך המוצא.
5. נגדים בסדרה במעגל.

ישנם שני סוגים נפוצים של ניתוק אופטי המשמשים בממסרי מצב מוצק - ה-7-storer והטרנזיסטור.

לטריאק יש את היתרונות הבאים: הכללת מעגל טריגר בניתוק והחסינות שלו בפני הפרעות. החסרונות כוללים את העלות הגבוהה והצורך בכמויות גדולות של זרם בכניסה למכשיר, הכרחי כדי להחליף את הפלט.

אורז. מס' 4. ערכת ממסר עם סווניסטור.

תיריסטור - אינו זקוק לכמות גדולה של זרם כדי להחליף את הפלט. החיסרון הוא שמעגל ההדק נמצא מחוץ לבידוד, כלומר מספר רב יותר של אלמנטים והגנה לקויה מפני הפרעות.

אורז. מס' 5. תכנית של ממסר עם תיריסטור.

אורז. מס' 6. מראה וסידור אלמנטים בתכנון ממסר מצב מוצק עם בקרת טרנזיסטור.

עקרון עבודה של בקרת חצי גל מסוג SCR ממסר מצב מוצק

עם מעבר זרם דרך הממסר בכיוון אחד בלבד, כמות הכוח מצטמצמת בכמעט 50%.כדי למנוע תופעה זו, משתמשים בשני SCRs מחוברים במקביל, הממוקמים במוצא (הקתודה מחוברת לאנודה של השני).

אורז. מס' 7. תרשים של עקרון הפעולה של בקרת SCR חצי גל

החלפת סוגי ממסרי מצב מוצק

1. ניהול פעולות מיתוג כאשר הזרם עובר דרך האפס.

אורז. מס' 8. מיתוג ממסר כאשר הזרם עובר דרך אפס.

משמש לעומסים התנגדות במערכות בקרה ובקרה למכשירי חימום. השתמש בעומסים מעט אינדוקטיביים וקיבוליים.

1. ממסר מצב מוצק בקרת שלב

איור מס' 9. ערכת בקרת שלבים.

אינדיקטורים עיקריים לבחירת ממסרי מצב מוצק

• זרם: עומס, מתחיל, מדורג.
• סוג עומס: השראות, קיבול או עומס התנגדות.
• סוג מתח המעגל: AC או DC.
• סוג אות בקרה.

המלצות לבחירת ממסרים וניואנסים תפעוליים

העומס הנוכחי ואופיו הם הגורם העיקרי הקובע את הבחירה. הממסר נבחר עם מרווח זרם, הכולל התחשבות בזרם הכניסה (עליו לעמוד בזרם יתר של פי 10 ועומס יתר למשך 10 אלפיות השנייה). בעבודה עם תנור חימום, הזרם הנקוב עולה על זרם העומס הנקוב ב-40% לפחות. כאשר עובדים עם מנוע חשמלי, מרווח הזרם מומלץ להיות לפחות פי 10 מהערך הנומינלי.

דוגמאות אינדיקטיביות לבחירת ממסר במקרה של זרם יתר

1. עומס כוח פעיל, למשל, גוף חימום - מרווח של 30-40%.
2. מנוע חשמלי מסוג אסינכרוני, פי 10 מרווח הזרם.
3. תאורה עם מנורות ליבון - פי 12 מהשוליים.
4. ממסרים אלקטרומגנטיים, סלילים - מפי 4 עד פי 10 מהעתודה.

אורז. מס' 10. דוגמאות לבחירת ממסר עם עומס זרם פעיל.

רכיב אלקטרוני כזה של מעגלים חשמליים כמו ממסר מצב מוצק הופך לממשק הכרחי במעגלים מודרניים ומספק בידוד חשמלי אמין בין כל המעגלים החשמליים המעורבים.

כתבו הערות, תוספות לכתבה, אולי פספסתי משהו. תסתכל על מפת האתר, אני אשמח אם תמצא עוד משהו שימושי באתר שלי.

מדריך לבחירה

עקב הפסדים חשמליים במוליכים למחצה, ממסרי מצב מוצק מתחממים כאשר העומס משתנה. זה מטיל הגבלה על כמות הזרם המתחלף. טמפרטורה של 40 מעלות צלזיוס אינה גורמת להידרדרות בפרמטרי הפעולה של המכשיר. עם זאת, חימום מעל 60C מפחית מאוד את הערך המותר של הזרם המותג. במקרה זה, הממסר עלול להיכנס למצב פעולה בלתי מבוקר ולהיכשל.

לכן, במהלך פעולה ארוכת טווח של הממסר במצבים נומינליים, ובמיוחד "כבדים" (עם מיתוג ארוך טווח של זרמים מעל 5 A), נדרש שימוש ברדיאטורים. בעומסים מוגברים, למשל, במקרה של עומס בעל אופי "אינדוקטיבי" (סולנואידים, אלקטרומגנטים וכדומה), מומלץ לבחור במכשירים בעלי מרווח זרם גדול - פי 2-4, ובמקרה של שליטה במנוע חשמלי אסינכרוני, פי 6-10 מרווח זרם.

בעבודה עם רוב סוגי העומסים, הפעלת הממסר מלווה בנחשול זרם של משך ומשרעת שונים, שיש לקחת בחשבון את ערכו בעת הבחירה:

• עומסים פעילים בלבד (מחממים) נותנים את נחשולי הזרם הנמוכים ביותר האפשריים, אשר מתבטלים למעשה בעת שימוש בממסרים עם מעבר ל- "0";
• מנורות ליבון, מנורות הלוגן, כאשר מופעלות, עוברות זרם של 7 ... פי 12 יותר מהנומינלי;
• מנורות פלורסנט במהלך השניות הראשונות (עד 10 שניות) נותנות עליות זרם קצרות טווח, גבוהות פי 5 ... 10 מהזרם המדורג;
• מנורות כספית נותנות עומס זרם משולש במהלך 3-5 הדקות הראשונות;
• פיתולים של ממסרים אלקטרומגנטיים של זרם חילופין: הזרם הוא 3 ... פי 10 יותר מהזרם המדורג במשך 1-2 תקופות;
• פיתולים של סולנואידים: הזרם הוא 10 ... פי 20 יותר מהזרם הנומינלי עבור 0.05 - 0.1 שניות;
• מנועים חשמליים: הזרם הוא 5 ... פי 10 יותר מהזרם המדורג במשך 0.2 - 0.5 שניות;
• עומסים אינדוקטיביים מאוד עם ליבות רוויות (שנאים במצב סרק) כשהם מופעלים בשלב המתח האפס: הזרם הוא 20 ... 40 פעמים הזרם הנומינלי למשך 0.05 - 0.2 שניות;
• עומסים קיבוליים כאשר מופעלים בשלב קרוב ל-90°: הזרם הוא 20 ... פי 40 מהזרם הנומינלי למשך זמן של עשרות מיקרו-שניות עד עשרות אלפיות שניות.

יהיה מעניין איך משתמשים בו ממסר צילום לרחוב תְאוּרָה?

היכולת לעמוד בעומסי זרם מאופיינת בגודל "זרם ההלם". זוהי משרעת של פולס בודד של משך נתון (בדרך כלל 10 אלפיות השנייה). עבור ממסרי DC, ערך זה הוא בדרך כלל פי 2-3 מהערך של הזרם הישר המרבי המותר; עבור ממסרי תיריסטורים, יחס זה הוא כ-10. עבור עומסי זרם של משך שרירותי, ניתן להמשיך מתלות אמפירית: עלייה בעומס יתר. משך בסדר גודל מוביל לירידה במשרעת הזרם המותרת. חישוב העומס המרבי מוצג בטבלה שלהלן.

טבלה לחישוב העומס המרבי עבור ממסר מצב מוצק.

הבחירה בזרם נקוב לעומס מסוים צריכה להיות ביחס שבין שולי הזרם הנקוב של הממסר לבין הכנסת אמצעים נוספים להפחתת זרמי התחלה (נגדים מגבילי זרם, כורים וכו').

כדי להגביר את ההתנגדות של המכשיר לרעש דחף, מעגל חיצוני ממוקם במקביל למגעי המיתוג, המורכב מנגד מחובר וקיבול (מעגל RC). להגנה מלאה יותר מפני מקור מתח יתר בצד העומס, יש צורך לחבר וריסטורים מגן במקביל לכל שלב של ה-SSR.

ערכת חיבור של ממסר מצב מוצק.

בעת החלפת עומס אינדוקטיבי, השימוש בווריסטורים מגן הוא חובה. הבחירה בערך הנדרש של הווריסטור תלויה במתח המספק את העומס, ומחושבת לפי הנוסחה: Uvaristor = (1.6 ... 1.9) x Uload.

סוג הווריסטור נקבע על סמך המאפיינים הספציפיים של המכשיר. הווריסטורים הביתיים הפופולריים ביותר הם הסדרות: CH2-1, CH2-2, VR-1, VR-2. ממסר המצב המוצק מספק בידוד גלווני טוב של מעגלי הכניסה והיציאה, כמו גם מעגלים נושאי זרם מהאלמנטים המבניים של המכשיר, כך שלא נדרשים אמצעי בידוד מעגלים נוספים.

ממסר עשה זאת בעצמך

פרטים וגוף

• F1 - נתיך 100 mA.
• S1 - כל מתג מתח נמוך.
• C1 - קבל 0.063 uF 630 וולט.
• C2 - 10 - 100 uF 25 וולט.
• C3 - 2.7 nF 50 וולט.
• C4 - 0.047 uF 630 וולט.
• R1 - 470 קילו אוהם 0.25 וואט.
• R2 - 100 אוהם 0.25 וואט.
• R3 - 330 אוהם 0.5 וואט.
• R4 - 470 אוהם 2 וואט.
• R5 - 47 אוהם 5 וואט.
• R6 - 470 קילו אוהם 0.25 וואט.
• R7 - Varistor TVR12471, או דומה.
• R8 - עומס.
• D1 - כל גשר דיודה למתח של לפחות 600 וולט, או מורכב מארבע דיודות נפרדות, למשל - 1N4007.
• D2 היא דיודת זנר של 6.2 וולט.
• D3 - דיודה 1N4007.
• T1 - triac VT138-800.
• LED1 - נורית אות כל שהיא.

הנדסת חשמל ואלקטרוניקה רדיו מודרנית נוטשת יותר ויותר רכיבים מכניים שהם בגודל ניכר ונתונים לבלאי מהיר. תחום אחד שבו זה מופיע הכי הרבה הוא בממסרים אלקטרומגנטיים. כולם יודעים היטב שגם הממסר היקר ביותר, עם מגעי פלטינה, ייכשל במוקדם או במאוחר. כן, ולחיצות בעת המעבר עלולות להיות מעצבנות. לכן, התעשייה הקימה ייצור פעיל של ממסרי מצב מוצק מיוחדים.

ניתן להשתמש בממסרי מצב מוצק כאלה כמעט בכל מקום, אך כרגע הם עדיין יקרים מאוד. לכן, זה הגיוני לאסוף את זה בעצמך. יתר על כן, התוכניות שלהם פשוטות ומובנות. ממסר המצב המוצק פועל כמו ממסר מכני סטנדרטי - ניתן להשתמש במתח נמוך כדי להחליף מתח גבוה יותר.

כל עוד אין מתח DC בכניסה (בצד שמאל של המעגל), הפוטוטרנזיסטור TIL111 פתוח. כדי להגביר את ההגנה מפני חיוביות כוזבות, הבסיס של TIL111 מסופק עם פולט דרך נגד 1M. הבסיס של הטרנזיסטור BC547B יהיה בפוטנציאל גבוה ובכך יישאר פתוח. האספן סוגר את אלקטרודת הבקרה של התיריסטור TIC106M למינוס, והיא נשארת במצב סגור. שום זרם לא עובר דרך גשר דיודות המיישר והעומס כבוי.

במתח כניסה מסוים, נניח 5 וולט, הדיודה שבתוך TIL111 נדלקת ומפעילה את הפוטוטרנזיסטור. הטרנזיסטור BC547B נסגר והתיריסטור נפתח. זה יוצר מפל מתח גדול מספיק. על נגד 330 אוהם כדי להעביר את ה-triac TIC226 למצב מופעל. ירידת המתח על פני הטריאק באותו רגע היא רק כמה וולטים, כך שלמעשה כל מתח ה-AC זורם דרך העומס.

הטריאק מוגן מפני נחשולי מתח באמצעות קבל 100nF ונגד 47 אוהם. BF256A FET נוסף כדי לאפשר מיתוג יציב של ממסר מצב מוצק עם מתחי בקרה שונים. הוא פועל כמקור נוכחי. דיודה 1N4148 מותקנת כדי להגן על המעגל במקרה של קוטביות הפוכה. מעגל זה יכול לשמש במכשירים שונים, עם הספק של עד 1.5 קילוואט, כמובן, אם אתה מתקין את התיריסטור על רדיאטור גדול.

עקרון הפעולה של ממסר ההתנעה

למרות ריבוי המוצרים המוגנים בפטנט של יצרנים שונים, פעולת המקררים ועקרונות הפעולה של ממסרי ההתנעה כמעט זהים. לאחר שהבנת את עיקרון הפעולה שלהם, אתה יכול למצוא ולתקן את הבעיה באופן עצמאי.

דיאגרמת מכשיר וחיבור למדחס

למעגל החשמלי של הממסר יש שתי כניסות מאספקת החשמל ושלוש יציאות למדחס. קלט אחד (בתנאי - אפס) עובר ישירות.

קלט נוסף (בתנאי - פאזה) בתוך המכשיר מפוצל לשניים:

• הראשון עובר ישירות לפיתול העבודה;
• השני עובר דרך המגעים המתנתקים אל פיתול ההתחלה.

אם לממסר אין מושב, אז בעת חיבור למדחס, אסור לטעות בסדר חיבור המגעים. השיטות המשמשות באינטרנט לקביעת סוגי הפיתולים באמצעות מדידות התנגדות אינן נכונות בדרך כלל, שכן עבור חלק מהמנועים ההתנגדות של הפיתולים המתנעים והפועלים זהה.

במעגל החשמלי של ממסר המתנע עשויים להיות שינויים קלים בהתאם ליצרן. האיור מציג את דיאגרמת החיבור של מכשיר זה במקרר אורסק

לכן, יש צורך למצוא תיעוד או לפרק את מדחס המקרר כדי להבין את מיקומם של אנשי הקשר.

ניתן לעשות זאת גם אם יש מזהים סמליים ליד הפלטים:

• "S" - מתחיל סלילה;
• "R" - סלילה עובד;
• "C" הוא הפלט המשותף.

ממסרים שונים באופן ההרכבה על מסגרת המקרר או על המדחס. יש להם גם מאפיינים נוכחיים משלהם, לכן, בעת החלפה, יש צורך לבחור מכשיר זהה לחלוטין, או טוב יותר, אותו דגם.

סגירת מגעים באמצעות סליל אינדוקציה

ממסר ההתנעה האלקטרומגנטי עובד על העיקרון של סגירת מגע כדי להעביר זרם דרך סליל ההתחלה. אלמנט ההפעלה העיקרי של המכשיר הוא סליל סולנואיד המחובר בסדרה עם סליל המנוע הראשי.

בזמן הפעלת המדחס, עם רוטור סטטי, עובר זרם התנעה גדול דרך הסולנואיד. כתוצאה מכך, נוצר שדה מגנטי המניע את הליבה (ארמטורה) עם מוט מוליך המותקן עליה, הסוגר את המגע של פיתול ההתחלה. האצת הרוטור מתחילה.

עם עלייה במספר הסיבובים של הרוטור, כמות הזרם העוברת דרך הסליל פוחתת, וכתוצאה מכך יורד מתח השדה המגנטי.תחת פעולת קפיץ מפצה או כוח משיכה, הליבה חוזרת למקומה המקורי והמגע נפתח.

על הכיסוי של הממסר עם סליל אינדוקציה יש חץ "למעלה", המציין את המיקום הנכון של המכשיר בחלל. אם הוא ממוקם אחרת, המגעים לא ייפתחו בהשפעת כוח הכבידה

מנוע המדחס ממשיך לפעול במצב של שמירה על סיבוב הרוטור, מעביר זרם דרך סליל העבודה. בפעם הבאה הממסר יפעל רק לאחר שהרוטור יפסיק.

ויסות אספקת זרם על ידי פוזיסטר

ממסרים המיוצרים עבור מקררים מודרניים משתמשים לרוב בפוסיסטור - סוג של נגד תרמי. עבור מכשיר זה, יש טווח טמפרטורות, שמתחתיו הוא עובר זרם עם התנגדות קטנה, ומעל - ההתנגדות עולה בחדות והמעגל נפתח.

בממסר ההתחלה, הפוזיסטור משולב במעגל המוביל לליפוף ההתחלה. בטמפרטורת החדר, ההתנגדות של אלמנט זה זניחה, ולכן כאשר המדחס מתחיל, הזרם עובר באין מפריע.

בשל נוכחות ההתנגדות, הפוזיסטור מתחמם בהדרגה וכאשר מגיעים לטמפרטורה מסוימת, המעגל נפתח. הוא מתקרר רק לאחר הפסקת אספקת הזרם למדחס ושוב מפעיל דילוג כאשר המנוע מופעל שוב.

לפוזיסטור יש צורה של צילינדר נמוך, ולכן חשמלאים מקצועיים קוראים לזה לעתים קרובות "גלולה"

ממסר מצב מוצק בקרת שלב

למרות שממסרי מצב מוצק יכולים לבצע מיתוג ישיר של עומס אפס, הם יכולים גם לבצע פונקציות הרבה יותר מורכבות בעזרת מעגלים לוגיים דיגיטליים, מיקרו-מעבדים ומודולי זיכרון.שימוש מצוין נוסף עבור ממסר מצב מוצק הוא ביישומי דימר מנורות, בין אם בבית, להופעה או להופעה.

ממסרי מצב מוצק עם הפעלה שאינה מאפס (הפעלה רגעית) מופעלים מיד לאחר הפעלת אות בקרת הכניסה, בניגוד ל-SSR מעבר אפס שהוא גבוה יותר וממתין לנקודת החצייה הבאה של גל הסינוס AC. מיתוג אש אקראי זה משמש ביישומים התנגדות כגון דימרים של מנורות וביישומים שבהם יש צורך להפעיל את העומס רק במהלך חלק קטן ממחזור ה-AC.

מהן התכונות?

בעת יצירת ממסר מצב מוצק, ניתן היה לשלול הופעת קשת או ניצוצות בתהליך של סגירה / פתיחת קבוצת אנשי קשר. כתוצאה מכך, חיי השירות של המכשיר גדלו מספר פעמים. לשם השוואה, הגרסאות הטובות ביותר של מוצרים סטנדרטיים (מגע) יכולות לעמוד בפני עד 500,000 החלפות. אין הגבלות כאלה ב-TTRs הנדון.

העלות של ממסרי מצב מוצק גבוהה יותר, אך החישוב הפשוט ביותר מראה את היתרונות של השימוש בהם. זה נובע מהגורמים הבאים - חיסכון באנרגיה, חיי שירות ארוכים (אמינות) ונוכחות של בקרה באמצעות מיקרו-מעגלים.

הבחירה רחבה מספיק כדי להרים את המכשיר תוך התחשבות במשימות ובעלות הנוכחית. זמינים מסחרית הן מכשירים קטנים להתקנה במעגלים ביתיים והן מכשירים רבי עוצמה המשמשים לשליטה במנועים.

כפי שצוין קודם לכן, SSRs נבדלים בסוג המתח המותג - הם יכולים להיות מתוכננים עבור קבוע או משתנה I. ניואנס זה חייב להילקח בחשבון בעת ​​הבחירה.

פופולרי בקרב הקוראים: חיווט מוסתר עשה זאת בעצמך בבית עץ, הוראות שלב אחר שלב

התכונות של דגמי מצב מוצק כוללות את הרגישות של המכשיר לעומס זרמים. אם פרמטר זה חורג מהנורמה המותרת פי 2-3 או יותר, המוצר נשבר.

כדי למנוע בעיה כזו במהלך הפעולה, חשוב לגשת בזהירות לתהליך ההתקנה ולהתקין התקני הגנה במעגל המפתח. בנוסף, חשוב לתת עדיפות למתגים בעלי זרם עבודה של פי שניים או שלושה מעומס המיתוג.

אבל זה לא הכל

בנוסף, חשוב לתת עדיפות למתגים בעלי זרם עבודה של פי שניים או שלושה מעומס המיתוג. אבל זה לא הכל

להגנה נוספת, מומלץ לספק נתיכים או מפסקים במעגל (מחלקה "B" מתאימה).