Sanftes Einschalten starker Lasten. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Uhren, Timer, Relais, Lastschalter

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In Stromkreisen mit starker Last und hoher Schaltfrequenz wurden elektromagnetische Relais und Starter durch Leistungshalbleiterschalter mit optischer Trennung ersetzt. Derzeit gibt es Geräte, die den Einsatz in Systemen mit direkter Steuerung über die Logikebenen von Mikroschaltungen wie TTL, TTLSH, CMOS usw. ermöglichen.

Bei Wechselstromkreisen werden Mikroschaltungen mit einem elektronischen Schlüssel zum Zeitpunkt des Nulldurchgangs der Spannung bevorzugt. Dies eliminiert große Impulsgeräusche, das Auftreten von Schaltspannungsstößen aufgrund einer fantastischen Verschiebung zwischen Strom und Spannung und reduziert auch die Anforderungen an Netzwerkfilter oder eliminiert diese.

Das spontane Einschalten von Leistungstriacs durch zufällige Spannungsstöße beim Schalten der Wicklungen von Elektroventilen oder Elektromotoren kann zu einem Phasenkurzschluss führen. Um dies zu verhindern, wird die Überbrückung der Leistungsausgänge mit einer dämpfenden RC-Schaltung verwendet. Wenn starke Lasten bei niedrigen Spannungen (nahe Null) eingeschaltet werden, nimmt die Amplitude der Stromimpulse beim Arbeiten mit kapazitiven Lasten erheblich ab. Darüber hinaus arbeiten Triacs im Soft-Modus und ihre Zuverlässigkeit erhöht sich dramatisch.

Typische Vertreter berührungsloser Leistungsschalter sind die Optokoppler MOC3031M/32M/ZZM. MOC3041M/ 42M/43M. MOC3061M / 62M / 63M, MOC3162M / 3163M, MOC3081 / 82/83 [1] (es gibt auch eine ähnliche Beschreibung mit dem Fairchild Semiconductor-Logo), hergestellt in einem 6-Pin-DlP-Gehäuse (Abb. 1). Sie bestehen aus einer Infrarot-Emissionsdiode, die optisch mit einem Zwei-Wege-Spannungs-Nulldurchgangsdetektor und einem Opto-Triac-Ausgang gekoppelt ist. Diese Elemente eignen sich für den Einsatz mit Hochleistungs-Triacs, Halbleiterrelais und anderen industriellen Steuerungen.

Mikroschaltungen, deren Kennzeichnung mit 1, 2 und 3 endet, sorgen dafür, dass die Last eingeschaltet wird, wenn an die LED ein Strom von 15, 10 bzw. 5 mA angelegt wird. Der Spannungsabfall an der Infrarot-LED beträgt 3 V. Mikroschaltungen, deren vorletzte Markierungsziffer mit 3,4,6 und 8 endet, sind zum Schalten von Stromkreisen mit einer maximalen Spannung von 250, 400, 600 bzw. 800 V ausgelegt. Der maximale Schaltstrom beträgt 1A bei einer Einschaltdauer von 100 µs. Der maximale Dauerschaltstrom beträgt 60 mA.

Die Schaltung zum Einschalten von Mikroschaltungen zum Steuern eines Triacs ist in Abb. 2 dargestellt. XNUMX.

Für MOC303X / MOC304X / MOC306X / MOC308X sollte der Widerstand R1 180, 360, 360 bzw. 360 Ohm betragen. R2 - 1 kOhm, 330, 360 und 330 Ohm. Der Ausgangsstrom des IC kann 1 A erreichen, jedoch nur in dem Moment, in dem der Leistungstriac VS1 eingeschaltet wird. Daher können Sie diesen Ausgang nicht als Klettenausgang verwenden und ihn mit einer konstanten Last belasten. An einen Ausgang kann nur ein Triac angeschlossen werden.

Leistungsstärkere Triacs können über zwischenverstärkende Triacs an die Mikroschaltung angeschlossen werden.

Die Tabelle zeigt die empfohlenen Triacs für den direkten Anschluss an Geräte.

Triacs müssen an Heizkörpern montiert werden. Es ist zu beachten, dass die von Triacs geschalteten Betriebsströme temperaturabhängig sind. Veraltete TC 161-Triacs benötigen ein unipolares Einschaltsignal und können nicht mit diesen Mikroschaltungen betrieben werden.

Anstelle von Triacs können auch antiparallel geschaltete Thyristoren als Leistungselemente verwendet werden (Abb. 3).

Die Widerstandswerte werden gemäß den Empfehlungen für Abb. ausgewählt. 2, Dioden - 1 N4001.

In [2] sind die Haupttypen und Parameter der in Russland hergestellten Module angegeben.

Informationsquellen

1. 6-poliger DIP-Nulldurchgangs-Optoisolatoren-Triac-Treiberausgang (800 Volt Spitze). Technische Daten von Motorola Semiconductor.
2. L. Rachinsky, A. Sanchugov. Neue Leistungshalbleiter-Hybridmodule mit optischer Entkopplung der MGTSO-Serie. - Leistungselektronik, 2006. Nr. 2, S.60.
3. termodat.spb.ru/out. htm
4. O. V. Belousov. Elektronischer Lastschalter. - Radioamator, 2007, Nr. 11, S. XNUMX.
5. O. V. Belousov. Elektronischer Lastschalter. - Funkamateur, 2008, Nr. 3, S. 12.
6. V. A. Melnik. Nulldetektor am Mikrocontroller. - Radiomir, 2008, Nr. 4, S. 23.
7. A. Kaschkarow. Optionen zum Einschalten relaisloser terminaler elektronischer Knoten. - Funkamateur, 2008. Nr. 1, S. 55.

Autor: V.Melnik. Dneprodserschinsk, Ukraine

Siehe andere Artikel Abschnitt Uhren, Timer, Relais, Lastschalter.

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