Circuito de interruptor de relé SPDT usando Triac

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Um switch SPDT ou dupla ação de pólo único de estado sólido eficiente pode ser construído usando triacs para substituir um SPDT mecânico.

O post detalha um circuito de relé SPDT triac de estado sólido simples, usando um optoacoplador e um par de triacs, que podem ser usados ​​como um substituto eficaz para relés mecânicos. A ideia foi solicitada por 'Cypherbuster'.



Introdução

Em uma das outras postagens, aprendemos como fazer um SSR DPDT usando mosfets , entretanto, este projeto pode ser usado apenas para cargas CC de alta corrente e não com cargas CA no nível da rede elétrica.

Neste artigo, veremos como uma simples rede elétrica operava relé de estado sólido pode ser feito usando triacs e um optoacoplador.



O funcionamento de qualquer relé destina-se especificamente a operar duas cargas de alta potência diferentes individualmente e alternadamente com a ajuda de um gatilho de baixa potência isolado externo.

Em um tipo de controle mecânico convencional, isso é feito alternando as cargas em seus contatos N / O e N / C em resposta à ativação aplicada em sua bobina.

No entanto, os relés mecânicos têm suas próprias desvantagens, como maior grau de desgaste, menor vida útil, geração de distúrbios de RF devido a faíscas nos contatos e a mais vital sendo a resposta de comutação atrasada, que pode ser crucial para sistemas como UPS .

Operação de Circuito

Em nosso circuito de relé triac SPDT, a mesma função é executada através da comutação de dois triacs por meio de dois estágios BJT e um optoacoplador de isolamento que garante que a operação de comutação para este relé não tenha inconvenientes, conforme mencionado acima.

Referindo-se ao diagrama, o triac do lado esquerdo representa o contato N / O enquanto o triac do lado direito opera como o contato N / C.

Diagrama de circuito

Circuito de interruptor de relé SPDT baseado em Triac

Enquanto o optoacoplador está no modo não disparado, o BC547 diretamente associado ao opto entra no modo disparado, o que mantém o segundo BC547 desligado. Esta situação permite que o triac do lado direito permaneça LIGADO e o outro triac seja mantido DESLIGADO.

Nesta condição, qualquer carga conectada com o triac correto torna-se operacional e permanece LIGADA.

Agora, assim que um gatilho é aplicado ao opto-acoplador, ele liga e, por sua vez, desliga o BC547 conectado.

Esta situação LIGA o segundo BC547 e, conseqüentemente, o triac do lado direito é DESLIGADO, garantindo que o triac do lado esquerdo agora esteja LIGADO.

A condição acima alterna imediatamente a segunda carga para LIGADO e DESLIGA a carga anterior, cumprindo efetivamente a comutação alternativa necessária da carga com a ajuda de um acionador CC externo isolado.

Os dois LEDs conectados com as bases dos dois BJTs indicam qual carga está no estado ativado a qualquer momento enquanto o circuito de relé triac SPDT está sendo operado.

Adicionando uma fonte de alimentação conectada e efeito de atraso

O projeto acima pode ser aprimorado e tornado totalmente independente de uma fonte de alimentação DC externa, atualizando-o com sua própria fonte de alimentação sem transformador, conforme mostrado abaixo:

Você encontrará as seguintes mudanças neste diagrama atualizado:

Adição de 1K na base do BC547 direito para garantir o disparo correto do triac do lado esquerdo

Adição de rede R / C através das portas dos triacs para garantir que os dois triacs nunca estejam LIGADOS juntos em qualquer instância ou durante os períodos de mudança. Os diodos podem ser 1N4148, os resistores podem ser 22K ou 33K e os capacitores podem estar em torno de 100uF / 25V.

Há mais uma coisa que parece estar faltando no diagrama, e é um resistor limitador (aproximadamente 22 ohms) entre os diodos zener de 12V e o capacitor de 0,33uF. Isso pode ser importante para proteger o diodo zener de um aumento repentino o capacitor durante a ligação da energia.

relé de estado sólido baseado em triac com retardo

Aviso: O circuito mostrado acima não é isolado da alimentação de entrada CA da rede elétrica e, portanto, é extremamente perigoso tocá-lo na condição LIGADO.




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