حلبة تبديل الترحيل SPDT باستخدام التيرستورات

حلبة تبديل الترحيل SPDT باستخدام التيرستورات

يمكن بناء رمي مزدوج ذو قطب فردي فعال أو مفتاح SPDT باستخدام التيرستورات لاستبدال SPDT الميكانيكية.



يفصل المنشور دائرة ترحيل SPDT ذات الحالة الصلبة البسيطة ، باستخدام optocoupler واثنين من triacs ، والتي يمكن استخدامها كبديل فعال للمرحلات الميكانيكية. تم طلب الفكرة من قبل Cypherbuster.

مقدمة

في إحدى المنشورات الأخرى ، تعلمنا كيفية إنشاء ملف DPDT SSR باستخدام mosfets ، ومع ذلك ، يمكن استخدام هذا التصميم فقط لأحمال التيار المستمر المرتفعة ، وليس مع أحمال التيار المتردد على مستوى التيار الكهربائي.





في هذه المقالة سوف نرى كيف تعمل أنابيب بسيطة تتابع الحالة الصلبة يمكن صنعه باستخدام التيرستورات و optocoupler.

يهدف عمل أي مرحل على وجه التحديد إلى تشغيل حمولتين مختلفتين من الطاقة العالية بشكل فردي وبالتناوب بمساعدة مشغل خارجي منخفض الطاقة معزول.



في النوع الميكانيكي التقليدي من الاعتماد ، يتم ذلك عن طريق تبديل الأحمال عبر جهات اتصال N / O و N / C استجابة للتنشيط المطبق عبر ملفه.

ومع ذلك ، فإن المرحلات الميكانيكية لها عيوبها الخاصة مثل درجة عالية من البلى ، وانخفاض العمر ، وتوليد اضطراب التردد اللاسلكي بسبب الشرر عبر جهات الاتصال ، والأكثر أهمية هو استجابة التبديل المتأخر التي يمكن أن تكون حاسمة في أنظمة مثل UPS .

تشغيل الدائرة

في دارة الترحيل triac SPDT الخاصة بنا ، يتم تنفيذ نفس الوظيفة من خلال تبديل اثنين من triacs عبر مرحلتين BJT و optocoupler العازل الذي يضمن أن عملية التحويل لهذا التتابع ليس لها عيوب كما هو مذكور أعلاه.

بالإشارة إلى الرسم التخطيطي ، يمثل التيرستورات على الجانب الأيسر جهة الاتصال N / O بينما يعمل التيرستورات الأيمن مثل جهة الاتصال N / C.

مخطط الرسم البياني

حلبة تبديل التتابع SPDT القائمة على الترياك

بينما يكون optocoupler في الوضع غير المشغل ، فإن BC547 المرتبط مباشرة بـ opto ينتقل إلى الوضع المشغل ، والذي يحافظ على إيقاف BC547 الثاني. يتيح هذا الموقف بقاء التيرستورات على الجانب الأيمن في وضع التشغيل ، ويتم إيقاف التيرستورات الأخرى في وضع الإيقاف.

في هذه الحالة ، يصبح أي حمل متصل بالتيرستورات الأيمن جاهزًا للعمل ويظل في وضع التشغيل.

الآن بمجرد تطبيق المشغل على قارنة التوصيل البصري ، يتم تشغيلها ، وبدورها تقوم بإيقاف تشغيل BC547 المتصل.

يقوم هذا الوضع بتبديل BC547 الثاني وبالتالي يتم إيقاف تشغيل التيرستورات الموجود على الجانب الأيمن ، مما يضمن تشغيل التيرستورات الموجود على الجانب الأيسر الآن.

تعمل الحالة المذكورة أعلاه على تبديل الحمل الثاني على الفور وإيقاف الحمل السابق ، مما يؤدي بشكل فعال إلى تحقيق التبديل البديل المطلوب للحمل بمساعدة مشغل تيار مباشر خارجي معزول.

يشير المصباحان المتصلان بقواعد BJTs إلى الحمولة الموجودة في حالة التنشيط في أي لحظة أثناء تشغيل دائرة التتابع triac SPDT.

إضافة مصدر طاقة مرفق وتأخير التأخير

يمكن تحسين التصميم أعلاه وجعله مستقلاً تمامًا عن مصدر طاقة تيار مستمر خارجي من خلال ترقيته بمصدر الطاقة غير المحول الخاص به ، كما هو موضح أدناه:

ستجد التغييرات التالية في هذا المخطط الذي تمت ترقيته:

إضافة 1K عند قاعدة BC547 الأيمن لضمان التشغيل الصحيح للتيرستورات اليسرى

إضافة شبكة R / C عبر بوابات التيرستورات لضمان عدم تشغيل التيرستورات معًا في أي حالة معينة أو أثناء فترات التغيير. يمكن أن تكون الثنائيات 1N4148 ، ويمكن أن تكون المقاومات 22 كيلو أو 33 كيلو ، ويمكن أن تكون المكثفات حوالي 100 فائق التوهج / 25 فولت.

هناك شيء آخر يبدو أنه مفقود في الرسم التخطيطي ، وهو مقاوم محدد (حوالي 22 أوم) بين ثنائيات زينر 12 فولت ومكثف 0.33 فائق التوهج ، قد يكون هذا مهمًا لحماية الصمام الثنائي زينر من الاندفاع المفاجئ خلال المكثف أثناء تشغيل مفتاح الطاقة.

تتابع الحالة الصلبة على أساس التيرستورات مع تأخير

تحذير: الدائرة الموضحة أعلاه ليست معزولة عن مصدر دخل التيار المتردد الرئيسي وبالتالي من الخطورة للغاية لمسها في حالة التشغيل.




زوج من: تم استكشاف دارتين بسيطتين لقياس درجة حرارة الأردوينو التالي: توصيل MPPT مع العاكس الشمسي