В схемах с мощной нагрузкой и большой частотой переключений на смену электромагнитным реле и пускателям пришли силовые полупроводниковые переключатели с оптической развязкой. В настоящее время существуют приборы, позволяющие применять их в системах с непосредственным управлением от логических уровней микросхем типа ТТЛ, ТТЛШ, КМОП и др.

Для цепей переменного тока предпочтение отдается микросхемам с включением электронного ключа в момент прохождения напряжения через ноль. Это исключает большие импульсные помехи, возникновение коммутационных скачков напряжения из-за сказового сдвига между током и напряжением, а также снижает требования к сетевым фильтрам или позволяет обойтись без них.

Самопроизвольное включение силовых симисторов из-за случайных бросков напряжения при коммутации обмоток электроклапанов или электродвигателей может привести к межфазному замыканию. Для устранения этого применяют шунтирование силовых выводов демпфирующей RC-цепью. При включении мощных нагрузок при малых (близких к нулю) напряжениях существенно уменьшается амплитуда импульсов тока при работе с емкостными нагрузками. Кроме того, симисторы работают в мягком режиме и их надежность резко увеличивается.

Типичными представителями бесконтактных силовых коммутаторов являются оптоизоляторы МОC3031М/32М/ЗЗМ. МОC3041М/ 42М/43М. МОC3061М/62М/63М, МОC3162М/3163М, МОC3081/82/83 [1] (аналогичное описание есть также с логотипом Fairchild Semiconductor), выпускаемые в 6-выводном DlP-корпусе (рис.1). Они состоят из инфракрасного излучающего диода, оптически связанного с детектором двустороннего перехода напряжения через ноль, и выходного оптосимистора. Эти элементы удобны для использования с мощными симисторами, полупроводниковыми реле и другими промышленными элементами управления.

Мягкое включение мощных нагрузок

Микросхемы, маркировка которых заканчивается на 1, 2 и 3, обеспечивают включение нагрузки при подаче на светодиод тока, соответственно равного 15, 10 и 5 мА. Падение напряжения на инфракрасном светодиоде составляет 3 В. Микросхемы, предпоследняя цифра маркировки которых заканчивается на 3,4,6 и 8. предназначены для коммутации цепей с максимальным напряжением соответственно 250, 400, 600 и 800 В. Максимальная величина импульсного тока коммутации - 1А при продолжительности включения 100 мкс. Максимальный непрерывный ток коммутации - 60 мА.

Схема включения микросхем для управления симистором показана на рис. 2.

Мягкое включение мощных нагрузок

Для МОC303Х/МОC304Х/ МОC306Х/МОC308Х сопротивление R1 должно составлять соответственно 180, 360, 360 и 360 Ом. R2 - 1 кОм, 330, 360 и 330 Ом. Выходной ток ИМС может достигать 1 А, но только в момент включения силового симистора VS1. поэтому нельзя использовать этот выход как репейный, нагружая постоянной нагрузкой. К одному выходу может быть подключен только один симистор.

Более мощные симисторы могут быть подключены к микросхеме через промежуточные усиливающие симисторы.

В таблице приведены рекомендуемые симисторы для непосредственного подключения к приборам.

Мягкое включение мощных нагрузок

Симисторы должны устанавливаться на радиаторы. Следует учитывать, что рабочие токи, коммутируемые симисторами, зависят от температуры. Устаревшие симисторы типа ТС 161 требуют однополярного сигнала включения и не могут работать от этих микросхем.

В качестве силовых элементов вместо симисторов можно применять тиристоры, включенные встречно-параллельно (рис. 3).

Мягкое включение мощных нагрузок

Номиналы резисторов выбираются в соответствии с рекомендациями к рис. 2, диоды - 1 N4001.

В [2] приведены основные типы и параметры модулей российского производства.

Источники информации

  • 6-Pin DIP Zero-Cross Optoiso-lators Triac Driver Output (800 Volts Peak). Motorola Semiconductor Technical data.
  • Л.Рачинский, А.Санчугов. Новые силовые полупроводниковые гибридные модули с оптической развязкой серии МГТСО. - Силовая электроника, 2006. №2, с.60.
  • http://www.termodat.spb.ru/out. htm
  • О.В.Белоусов. Электронный коммутатор нагрузок. - Радиоаматор,2007, №11,с.ЗЗ.
  • О.В.Белоусов. Электронный коммутатор нагрузок. - Радиолюбитель,2008, №3, с.12.
  • В.А.Мельник. Детектор "нуля" на микроконтроллере. - Радиомир, 2008, №4, с.23.
  • А.Кашкаров. Варианты включения безрелейных оконечных электронных узлов. - Радиолюбитель, 2008. №1,с55.
  • Автор: В.Мельник. г.Днепродзержинск, Украина

    Logo SchematicsBlog.com
    Дата создания
    Дата изменения
    Добавить комментарий

    Защитный код
    Обновить

    Навигация

    Инструкции по эксплуатации

    Copyright © 2021 Электрические принципиальные схемы.