Реле Tianbo - ресурс 10 млн переключений

Простая симисторная схема выключателя с контролем пересечения нуля

Журнал РАДИОЛОЦМАН, февраль 2015

Dan Meeks

EDN

Сравнительное тестирование аккумуляторов EVE Energy и Samsung типоразмера 18650

В статье описывается схема твердотельного симисторного реле для коммутации сильноточных нагрузок в цепях переменного тока. Среди огромного количества известных схем твердотельных реле, включающих и выключающих нагрузку только в моменты приближения сетевого напряжения к нулю, предлагаемое решение, возможно, является самым простым (Рисунок 1).

Простая симисторная схема выключателя с контролем пересечения нуля
Рисунок 1. Схема твердотельного реле с контролем пересечения нуля.

Транзистор Q2 выполняет функцию ограничителя, препятствующего открыванию тиристора SC1, если напряжение сети превышает уровень порядка 15 В. Когда входное сетевое напряжение опускается ниже этого порога, оптоизолятор U1 начинает управлять затвором тиристора. Положительный ток, текущий в светодиод оптрона, открывает путь выпрямленному переменному току в затвор тиристора, и включает его. После включения тиристора через выпрямительный мост D1 потечет ток, открывающий симистор Q1.

Простая симисторная схема выключателя с контролем пересечения нуля
Рисунок 2. Переменное напряжение включается и выключается
только вблизи точки пересечения с нулем.

При выключении оптоизолятора схема ведет себя аналогичным образом. Симистор остается открытым на протяжении полуцикла, но оптрон при этом выключен, и тиристор, соответственно, также остается закрытым до начала следующей полуволны сетевого напряжения.

На Рисунке 2 показаны осциллограммы управляющего напряжения на светодиоде оптоизолятора (верхняя линия) и коммутируемого переменного напряжения на выходе схемы (нижняя линия).

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

На английском языке: Simple SSR has zero-cross on/off switching

Электронные компоненты. Бесплатная доставка по России
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя
Фрагменты обсуждения:Полный вариант обсуждения »
  • ....во, отличная вещь для моей "Ресанти" своими руками!... ;)
  • Так и не понял в чём отличие схемы от например ключа на МОС 3061 ? ... ТЕМ ЧТО ПОРОГ НУЛЯ ПОДНЯЛИ ДО 15 ВОЛЬТ ? Разложили оптопару с функцией " зеро " дискретно ? Бред какой - то ... Вот мощный ключ ... пользуй ... ;) [url]http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=1&t=95954[/url]
  • Уважаемый [B]mocart[/B], здравствуйте. Отличие - в простоте. А "0 = 15 В" - плата за простоту. Порог срабатывания можно ещё немного уменьшить, но не ниже порога открывающего напряжения тиристора SC1. В остальном абсолютно согласен с Вами. Вся "новизна" схемного решения вызывает большое сомнение в её целесообразности. Ведь нагрузка лишается почти 7% питания, а это полезно только для людей с неумеренным аппетитом!:p
  • Если не ошибаюсь один оптрон МОС 3061 способен сам коммутировать ток до 1 А ПРИ 220 В ... это уже 200 Вт потребляемой мощности , а при 600 вольтах ... 600 Вт ... так куда ж ещё проще ? ... не знаю право порог зеро для этого стабилитрона ... может в этом ваши претензии ? ... :D
  • Уважаемый [B]mocart[/B], ХА-ХА-ХА! Претензий никаких, естественно, нет. Если речь вести о точности компарирования "0", то это сложная инженерная задача. В обсуждаемой статье заявлено о контроле нуля. Я его в упор не вижу! Полагаю, Вы тоже не видите. Блеф! Подобные около-научные статейки публикуются на потеху специалистам (ГУРУ), либо в целях рекламы. По-настоящему прорывные идеи не публикуются, а держатся в секрете! Впрочем, это только моё, субъективное мнение. ;) Вай-вай-вай, чё теперь будет?! mocart "насыпет- насыпет"! Впрочем, с Рождественским постом Вас, батенька!:)
  • Прескорбно , ежели я выгляжу эдаким палачём ... я всего лишь ищу истину ...
  • И нифига себе "простота"! Да такая "простота" хуже воровства!!!
  • Повеяло журналом "Радио" годов так 80-х, прошлого уже века. На безрыбье, как говорится, и кастрюля была соловей :)
  • Совершенно с Вами, абсолютно!:)
  • Ин вино веритас!:)
  • Если пробежаться по освещению, в нескольких ответах по свету предлагал что то подобное для регулировки мощности. В данном случае уже 10_к лет это "простое устройство" делается на 1 элементе.
  • Это не недостаток данной схемы, а принцип включения симистора (тиристора). Ни один оптрон, с функцией включения в нуле, на самом деле включает симистор в некоей точке, в которой напряжение отлично от нуля, чем обеспечивается необходимый ток включения. О простоте схемы и ее практическом применении можно спорить, но, если отбросить схемы с оптроном переключающем в нуле, то эта на самом деле наиболее простая.
  • =bobesh;185223]Это не недостаток данной схемы, а принцип включения симистора (тиристора). Ни один оптрон, с функцией включения в нуле, на самом деле включает симистор в некоей точке, в которой напряжение отлично от нуля, чем обеспечивается необходимый ток включения. Столкнулся буквально вчера ... как я понял , делая электронный предохранитель ... напряжение открытия у ТС 122-25 и у BT 138 - 800 ... одинаковое ... до 2 вольт ... так что открытие при 15 вольтах ... действительно с ... порно ! ... :D
  • Попробую обьединить ответы. Симистор и тиристор включается и выключается при переходе через "0". Существует такая же (подобная) схема на 1 кристале и более 10 лет, поэтому схема не из простых, но немного дешевле транзисторной, но с меньшим КПД. При этом транзисторная по сложности не сложнее тиристорной, усложнение транзисторной схемы увеличивают КПД с 60% до 92%.
  • Ну ты , брат ... совсем заблудил ... :eek: Ты больше обьединением ответов не увлекайся ... а то мы остатки мозга доломаем вхламину ... :)
  • И это весь коментарий? Мозг ломать не проблема. Пересмотри последних 10_к номеров радиолоцмана. Фирмы всовывают подобные схемки в 1 "микросхемку" не с худшими параметрами. 1 из попыток телевизоры 3УЗЦТ. "микросхемку" - И проще и габариты и т.д. А это еще раз повторюсь - не проще и на сегодняшний день КПД не в дугу, хотя лучше чем обычная переменка в устройствах.
  • Уважаемый [B]mocart[/B], в своем сообщении я писАл о [B]напряжении включения симистора (тиристора)[/B], а не о [B]напряжении на управляющем электроде[/B] открытого тиристора, который Вы измерили, величину которого измерена правильно и соответствует характеристике тиристора. [B]Напряжение включения симистора (тиристора)[/B] это то напряжение, которое нужно подать на управляющий электрод, чтобы обеспечить такой входной ток тиристора, который позволит перевести его в открытое состояние (точка О на прилагаемом рисунке). Одновременно данный ток необходимо ограничить, чтобы он не превысил допустимый входной ток тиристора. Следовательно, в общем случае, в цепь подачи тока необходимо включить ограничительный резистор. Тогда напряжение, которое включит тиристор, будет состоять из суммы входного напряжения открытого тиристора и падения напряжении на ограничительном резисторе (если не учитывать еще падение напряжения на ключе, например, оптроне). Одновременно, тиристор включится только в том случае, если через него пойдет минимально необходимый ток (в соответствие с его S характеристикой). И это напряжение зависит от многих факторов, но в лучшем случае отстает от нулевой точки синусоиды на 2 грд., что составляет 8 В при питании от 220В. Так что и напряжение в 15 В вполне реальная ситуация в таких ключах. :confused:
  • =mocart;185291] если внимательно почитать статью, то будет видно, что схема не отключит и не подключит нагрузку при напряжении на фазе БОЛЕЕ 15в. не зависимо от того, какой управляющий сигнал на входе. а это уменьшает броски и по току и по напряжению, особенно в реактивных нагрузках. реально это напряжение еще меньше в пределах 2-8 вольт (разброс характеристик на кристалле) ну а по простоте - воткнуть на плату четырехполюсник с током коммутации в 10-15 А при 600В (это 6-9 кВт). на схеме в переводе дан АНАЛОГ ТВЕРДОТЕЛЬНОГО РЕЛЕ. есть желание собрать собираешь. нет желания собирать покупаешь за 30 у.е. (меньше на самом деле) черный кубик с гранью 2-3 см и четырмя выводами...
Полный вариант обсуждения »