Circuito interruttore relè SPDT che utilizza Triac

Un efficiente interruttore unipolare a doppia via o SPDT allo stato solido può essere costruito utilizzando triac per sostituire un SPDT meccanico.

Il post descrive un semplice circuito a relè SPDT triac a stato solido, che utilizza un fotoaccoppiatore e un paio di triac, che possono essere utilizzati come un efficace sostituto dei relè meccanici. L'idea è stata richiesta da 'Cypherbuster'.

introduzione

In uno degli altri post abbiamo imparato a creare un file DPDT SSR utilizzando mosfet , tuttavia, questo design può essere utilizzato solo per carichi CC ad alta corrente e non con carichi CA a livello di rete.

In questo articolo vedremo come funziona una semplice rete relè a stato solido può essere realizzato utilizzando triac e un fotoaccoppiatore.

Il funzionamento di qualsiasi relè è specificamente progettato per azionare due diversi carichi ad alta potenza singolarmente e alternativamente con l'aiuto di un trigger esterno a bassa potenza isolato.

In un tipo di affidamento meccanico convenzionale, questo viene fatto commutando i carichi sui suoi contatti N / O e N / C in risposta all'attivazione applicata attraverso la sua bobina.

Tuttavia i relè meccanici hanno i loro inconvenienti come un maggiore grado di usura, minore durata, generazione di disturbi RF dovuti a scintille attraverso i contatti e il più vitale è la risposta di commutazione ritardata che potrebbe essere cruciale sistemi come UPS .

Funzionamento del circuito

Nel nostro circuito di relè SPDT triac la stessa funzione viene eseguita attraverso la commutazione di due triac tramite due stadi BJT e un fotoaccoppiatore di isolamento che assicura che l'operazione di commutazione per questo relè non abbia inconvenienti come menzionato sopra.

Facendo riferimento al diagramma, il triac del lato sinistro rappresenta il contatto N / O mentre il triac del lato destro funziona come il contatto N / C.

Schema elettrico

Mentre il fotoaccoppiatore è in modalità non innescata, il BC547 direttamente associato all'opto passa in modalità innescata, che mantiene il secondo BC547 spento. Questa situazione consente al triac di destra di rimanere acceso e l'altro triac viene tenuto spento.

In questa condizione qualsiasi carico collegato al triac destro diventa operativo e rimane acceso.

A questo punto, non appena viene applicato un trigger all'optoaccoppiatore, si accende ea sua volta spegne il BC547 collegato.

Questa situazione accende il secondo BC547 e di conseguenza il triac del lato destro viene spento, assicurando che il triac del lato sinistro sia ora acceso.

La condizione di cui sopra attiva immediatamente il secondo carico e disattiva il carico precedente, soddisfacendo efficacemente la commutazione alternata richiesta del carico con l'aiuto di un trigger CC esterno isolato.

I due LED collegati alle basi dei due BJT indicano quale carico è nello stato attivato in qualsiasi momento mentre è in funzione il circuito del relè SPDT del triac.

Aggiunta di un alimentatore collegato e effetto ritardo

Il design di cui sopra potrebbe essere ulteriormente migliorato e reso completamente indipendente da una fonte di alimentazione CC esterna aggiornandolo con il proprio alimentatore senza trasformatore, come mostrato di seguito:

Troverai le seguenti modifiche in questo diagramma aggiornato:

Aggiunta di 1K alla base del BC547 destro per garantire il corretto innesco del triac sinistro

Aggiunta di una rete R / C attraverso i gate dei triac per garantire che i due triac non siano mai accesi insieme in nessuna data istanza o durante i periodi di commutazione. I diodi possono essere 1N4148, i resistori possono essere 22K o 33K ei condensatori possono essere di circa 100uF / 25V.

C'è un'altra cosa che sembra mancare nel diagramma, ed è un resistore limitatore (circa 22 ohm) tra i diodi zener da 12V e il condensatore da 0,33uF, questo può essere importante per salvaguardare il diodo zener da improvvisi picchi di corsa il condensatore durante l'accensione.

Attenzione: il circuito mostrato sopra non è isolato dalla rete di alimentazione in ingresso AC e quindi è estremamente pericoloso al tatto quando è acceso.