Oto trzy sposoby wykonania SSR:
Pierwsze dwa wykorzystują tranzystory polowe i mogą być włączane i wyłączane w trakcie cyklu prądu przemiennego, zgodnie z wymaganiami. Szybkość przełączania należy zrozumieć. Wersje bram pływających mają stałą czasową RC, która kontroluje wyłączanie, chyba że zostaną podjęte dodatkowe starania, aby tego uniknąć.
Obwód TRIAC włącza się po wystrzeleniu i wyłącza przy następnym przejściu przez zero. Można go odpalić, jak tylko minie przejście przez zero, ale ponownie, nie można go wyłączyć aż do następnego przejścia przez zero. Możesz więc uzyskać całe pół-cykle lub pół-cykle rozciągające się od punktu strzału do końca tego pół-cyklu. Obciążenia indukcyjne komplikują to nieco, ale są poza podstawową dyskusją.
(1) Umieść MOSFET wewnątrz 4-diodowego mostka jako „obciążenie”. Wejście AC do mostka Wejście AC jest zwarte = włączone dla AC, gdy FET jest włączony Brama pływa, więc musisz doprowadzić napięcie do bramki. Nie trudne, ale wymaga przemyślenia. Szorstki schemat - może lepiej później. Pokazany tutaj tranzystor jest bipolarny, ale MOSFET wykonuje tę samą pracę. MOSFET zawsze widzi DC. Obciążenie widzi przełączanie AC. Brama napędowa z opto. Pobieraj energię np. Przez zasilanie rezystora z drenu do korka zbiornika, aby napędzać bramę za pomocą opto.
(2) Dwa np. MOSFETy z kanałem N w szeregu - podłącz źródło do źródła i bramkę do bramki. Wejściami są 2 x dreny. Napęd brama + ve do źródła, aby włączyć. Bramy do źródła, aby wyłączyć. Ponownie, bramy i źródła płyną, więc musisz do nich podjechać, ale nie ciężko - wystarczy pomyśleć.
Poniższy schemat połączeń pokazuje przykład praktycznej realizacji tej zasady.
Zauważ, że FET są kanałem N i że źródła obu FET są połączone i bramki obu FET są połączone. Obwód ten działa, ponieważ MOSFETY są dwoma urządzeniami kwadrantowymi - to znaczy, że N-kanałowy FET może być włączony przez dodatnią bramkę rzeczywistą względem źródła niezależnie od tego, czy napięcie Drain to Source ma wartość + ve czy -ve. Oznacza to, że FET może przewodzić „do tyłu”, jeśli jest prowadzony w normalny sposób. Wymagane są dwa tranzystory polowe połączone „przeciw szeregowo” (przeciwna biegunowość względna) ze względu na „diodę ciała” wewnątrz każdego tranzystora polowego, która przewodzi, gdy FET jest tendencyjnie przeciwny do zwykłego. Gdyby zastosowano tylko jeden FET, prowadziłby on, gdy FET był wyłączony, gdy drenaż był ujemny względem źródła.
Należy zauważyć, że „izolacja” i przesunięcie poziomu sygnału włączania / wyłączania do pływających bramek jest osiągane przez kondensatory 2 x 100 pF. Rozważ obwód z prawej strony jako potencjalnie z potencjałem sieci. Prawa ręka 74C14 tworzy oscylator przy około 100 kHz, a dwa falowniki między nimi zapewniają napęd o przeciwnej biegunowości za pośrednictwem 2 kondensatorów do 4 diod, które tworzą mostek prostowniczy. Prostownik zapewnia napęd prądu stałego do pływających bramek FET. Pojemność bramki wynosi prawdopodobnie ~ kilka nF i jest ona rozładowywana przez R1, gdy sygnał napędowy zostanie usunięty. Zgaduję, że usunięcie dysku nastąpi w dziesiątych części milisekundy, ale sam wykonaj obliczenia.
Obwód jest stąd i zauważa
- Obwód wykorzystuje niedrogi pakiet falowników C-MOS i kilka małych kondensatorów do napędzania dwóch tranzystorów MOS mocy z napięcia 12v na 15v. Ponieważ wartości kondensatorów sprzęgających używanych do napędzania tranzystorów polowych są niewielkie, prąd upływowy z linii elektroenergetycznej do obwodu sterującego wynosi niewiele 4uA. Tylko około 1,5 mA prądu stałego jest potrzebne do włączenia i wyłączenia 400 watów prądu przemiennego lub stałego prądu stałego dla obciążenia
(3) OBWÓD TRÓJKA
W szczególności wspomniałeś MOSFET.
TRIAC jest również powszechnie stosowany w AC SSR.
Poniżej znajduje się typowy obwód TRIAC.
L1 nie może być użyte.
C1 i R6 tworzą „tłumik”, a wartości zależą od charakterystyki obciążenia.
Przekaźniki półprzewodnikowe są sprzężone opto SCR w najprostszej formie. Możesz sam to powielić, ale robi się trochę bałagan. Ponieważ przekaźniki półprzewodnikowe są optoizolowane, strona wyjściowa może unosić się względem strony wejściowej, tak jak prawdziwy przekaźnik.
Jeśli naprawdę potrzebujesz izolacji, komplikacja staje się samodzielna. Mówisz, że prędkość przełączania jest niska, więc dlaczego nie zwykły przekaźnik mechaniczny?
Jeśli nie potrzebujesz izolacji, istnieją różne możliwości. Jednym z nich jest użycie triaka i sterowanie nim bezpośrednio z obwodu. Aby uzyskać szczegółowe informacje, musimy dowiedzieć się więcej o tym, w jaki sposób to 50 V AC jest odniesione (lub nie) do dowolnego dostępnego źródła zasilania.
źródło
Masz całkowitą rację, SSR są drogie . Najprostszą alternatywą jest wyrzucenie własnego za pomocą triaka optycznego + triaka mocy:
Kosztuje to 80% mniej niż odpowiednik SSR.
MOC3041 przełącza się w punkcie przecięcia zera napięcia, więc może to być zaletą. Jeśli tego nie potrzebujesz, MOC3051 to losowo przełączany opto-triak. Wadą używania triaka może być to, że występuje spadek napięcia o kilka woltów, a gdy napięcie do przełączenia wynosi zaledwie 50 V, strata jest większa w porównaniu niż na przykład 230 V.
MOSFET jako element przełączający może wydawać się lepszym pomysłem, ale jeśli użyjesz go w mostku, jak w rozwiązaniu Russella, i tak będziesz miał mniej więcej taki sam spadek napięcia, ale tym razem na diodach.
Najlepszym rozwiązaniem dotyczącym spadku napięcia jest stary dobry przekaźnik elektromechaniczny . W zależności od rodzaju obciążenia konieczne będzie obniżenie wartości przekaźnika, tak aby do przełączenia 5A mogła być potrzebna wersja 16A. Cena za przekaźnik 16A jest porównywalna do DIY SSR.
źródło