SPDT-Relaisschaltkreis mit Triac

Ein effizienter einpoliger Festkörper-Doppelwurf- oder SPDT-Schalter kann unter Verwendung von Triacs zum Ersetzen eines mechanischen SPDT gebaut werden.

Der Beitrag beschreibt eine einfache Festkörper-Triac-SPDT-Relaisschaltung mit einem Optokoppler und einigen Triacs, die als wirksamer Ersatz für mechanische Relais verwendet werden kann. Die Idee wurde von 'Cypherbuster' angefordert.

Einführung

In einem der anderen Beiträge haben wir gelernt, wie man einen macht DPDT SSR mit Mosfets Dieses Design kann jedoch nur für Hochstrom-Gleichstromlasten und nicht für Wechselstromlasten auf Netzebene verwendet werden.

In diesem Artikel werden wir sehen, wie ein einfaches Netz funktioniert Halbleiterrelais kann mit Triacs und einem Optokoppler hergestellt werden.

Die Funktion eines Relais ist speziell dafür vorgesehen, zwei verschiedene Hochleistungslasten einzeln und abwechselnd mit Hilfe eines externen isolierten Niedrigleistungsauslösers zu betreiben.

Bei einem herkömmlichen mechanischen Zuverlässigkeitstyp erfolgt dies durch Umschalten der Lasten über die N / O- und N / C-Kontakte als Reaktion auf die über die Spule ausgeübte Aktivierung.

Mechanische Relais haben jedoch ihre eigenen Nachteile wie einen höheren Verschleißgrad, eine geringere Lebensdauer, die Erzeugung von HF-Störungen aufgrund von Funken über den Kontakten und das wichtigste ist die verzögerte Schaltreaktion, die entscheidend sein könnte Systeme wie UPS .

Schaltungsbetrieb

In unserer Triac-SPDT-Relaisschaltung wird dieselbe Funktion durch Schalten von zwei Triacs über zwei BJT-Stufen und einen isolierenden Optokoppler ausgeführt, wodurch sichergestellt wird, dass der Umschaltvorgang für dieses Relais keine Nachteile aufweist, wie oben erwähnt.

In Bezug auf das Diagramm repräsentiert der Triac auf der linken Seite den N / O-Kontakt, während der Triac auf der rechten Seite wie der N / C-Kontakt arbeitet.

Schaltplan

Während sich der Optokoppler im nicht ausgelösten Modus befindet, wechselt der direkt mit dem Opto verknüpfte BC547 in den ausgelösten Modus, wodurch der zweite BC547 ausgeschaltet bleibt. Diese Situation ermöglicht es, dass der Triac auf der rechten Seite eingeschaltet bleibt und der andere Triac ausgeschaltet bleibt.

In diesem Zustand wird jede mit dem rechten Triac verbundene Last betriebsbereit und bleibt eingeschaltet.

Sobald ein Trigger auf den Optokoppler angewendet wird, schaltet er sich ein und schaltet den angeschlossenen BC547 aus.

Diese Situation schaltet den zweiten BC547 ein und folglich wird der Triac auf der rechten Seite ausgeschaltet, wodurch sichergestellt wird, dass der Triac auf der linken Seite jetzt eingeschaltet wird.

Die obige Bedingung schaltet die zweite Last sofort ein und die frühere Last aus, wodurch das erforderliche alternative Schalten der Last mit Hilfe eines isolierten externen Gleichstromauslösers effektiv erfüllt wird.

Die zwei LEDs, die mit den Basen der beiden BJTs verbunden sind, zeigen an, welche Last sich zu jedem Zeitpunkt im aktivierten Zustand befindet, während die Triac-SPDT-Relaisschaltung betrieben wird.

Hinzufügen eines angeschlossenen Netzteils und Verzögerungseffekts

Das obige Design könnte weiter verbessert und völlig unabhängig von einer externen Gleichstromquelle gemacht werden, indem es mit einem eigenen transformatorlosen Netzteil aufgerüstet wird, wie unten gezeigt:

In diesem aktualisierten Diagramm finden Sie die folgenden Änderungen:

Hinzufügen eines 1K an der Basis des rechten BC547, um eine korrekte Auslösung des Triacs auf der linken Seite sicherzustellen

Hinzufügen eines R / C-Netzwerks über die Tore der Triacs, um sicherzustellen, dass die beiden Triacs zu keinem Zeitpunkt oder während der Umschaltperioden zusammen eingeschaltet sind. Die Dioden können 1N4148 sein, Widerstände können 22K oder 33K sein und die Kondensatoren können ungefähr 100uF / 25V sein.

Es gibt noch eine Sache, die im Diagramm zu fehlen scheint, und es handelt sich um einen Begrenzungswiderstand (ungefähr 22 Ohm) zwischen den 12-V-Zenerdioden und dem 0,33-uF-Kondensator. Dies kann wichtig sein, um die Zenerdiode vor einem plötzlichen Ansturm zu schützen der Kondensator während des Einschaltens.

Warnung: Der oben gezeigte Stromkreis ist nicht von der Netzstromversorgung getrennt und daher im eingeschalteten Zustand äußerst gefährlich zu berühren.