Se puede construir un eficiente interruptor unipolar de dos posiciones o SPDT de estado sólido utilizando triacs para reemplazar un SPDT mecánico.
La publicación detalla un circuito de relé triac SPDT de estado sólido simple, que utiliza un optoacoplador y un par de triacs, que se pueden usar como un reemplazo efectivo para los relés mecánicos. La idea fue solicitada por 'Cypherbuster'.
Introducción
En una de las otras publicaciones aprendimos cómo hacer un DPDT SSR usando mosfets , sin embargo, este diseño solo se puede utilizar para cargas de CC de alta corriente y no con cargas de CA a nivel de la red.
En este artículo veremos cómo funcionaba una red simple relé de estado sólido se puede hacer usando triacs y un optoacoplador.
El funcionamiento de cualquier relé está diseñado específicamente para operar dos cargas de alta potencia diferentes individualmente y alternativamente con la ayuda de un disparador externo aislado de baja potencia.
En un tipo de confianza mecánico convencional, esto se hace alternando las cargas a través de sus contactos N / A y N / C en respuesta a la activación aplicada a través de su bobina.
Sin embargo, los relés mecánicos tienen sus propios inconvenientes, como un mayor grado de desgaste, menor vida útil, generación de perturbaciones de RF debido a chispas a través de los contactos, y el más vital es la respuesta de conmutación retardada que podría ser crucial en sistemas como UPS .
Operación del circuito
En nuestro circuito de relé triac SPDT, la misma función se ejecuta mediante la conmutación de dos triacs a través de dos etapas BJT y un optoacoplador de aislamiento que garantiza que la operación de conmutación de este relé no tenga los inconvenientes mencionados anteriormente.
Refiriéndose al diagrama, el triac del lado izquierdo representa el contacto N / O mientras que el triac del lado derecho opera como el contacto N / C.
Diagrama de circuito
Mientras el optoacoplador está en el modo no disparado, el BC547 directamente asociado con el opto entra en el modo disparado, que mantiene el segundo BC547 apagado. Esta situación permite que el triac del lado derecho permanezca encendido y el otro triac se mantenga apagado.
En esta condición, cualquier carga conectada con el triac derecho se vuelve operativa y permanece encendida.
Ahora, tan pronto como se aplica un disparador al optoacoplador, se enciende y, a su vez, se apaga el BC547 conectado.
Esta situación enciende el segundo BC547 y, en consecuencia, el triac del lado derecho se apaga, lo que garantiza que el triac del lado izquierdo ahora esté encendido.
La condición anterior enciende inmediatamente la segunda carga y apaga la carga anterior, cumpliendo efectivamente con la conmutación alternativa requerida de la carga con la ayuda de un disparador de CC externo aislado.
Los dos LED conectados con las bases de los dos BJT indican qué carga se encuentra en estado activado en cualquier momento mientras se opera el circuito del relé triac SPDT.
Agregar una fuente de alimentación adjunta y un efecto de retardo
El diseño anterior podría mejorarse aún más y hacerse completamente independiente de una fuente de alimentación de CC externa actualizándola con su propia fuente de alimentación sin transformador, como se muestra a continuación:
Encontrará los siguientes cambios en este diagrama actualizado:
Adición de un 1K en la base del BC547 derecho para asegurar el correcto disparo del triac del lado izquierdo
Adición de una red R / C a través de las puertas de los triacs para garantizar que los dos triacs nunca estén ENCENDIDOS juntos en un momento dado o durante los períodos de cambio. Los diodos pueden ser 1N4148, las resistencias pueden ser de 22K o 33K y los condensadores pueden ser de alrededor de 100uF / 25V.
Hay una cosa más que parece faltar en el diagrama, y es una resistencia limitadora (aproximadamente 22 ohmios) entre los diodos Zener de 12V y el capacitor de 0.33uF, esto puede ser importante para proteger el diodo Zener de una sobretensión repentina. el condensador durante el encendido.
Advertencia: El circuito que se muestra arriba no está aislado del suministro de entrada de CA de la red y, por lo tanto, es extremadamente peligroso tocarlo en la condición de ENCENDIDO.
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