Relais statique : types, application pratique, schémas de câblage

Transistor Darlington

Si la charge est très puissante, le courant qui la traverse peut atteindre
plusieurs amplis. Pour les transistors de forte puissance, le coefficient $\beta$ peut
être insuffisant. (De plus, comme on peut le voir sur le tableau, pour les puissants
transistors, c'est déjà petit.)

Dans ce cas, vous pouvez utiliser une cascade de deux transistors. La première
le transistor contrôle le courant, qui rend passant le deuxième transistor. Tel
le circuit de commutation s'appelle le circuit de Darlington.

Dans ce circuit, les coefficients $\beta$ des deux transistors sont multipliés, ce qui
permet d'obtenir un coefficient de transfert de courant très élevé.

Pour augmenter la vitesse de désactivation des transistors, vous pouvez connecter chaque
émetteur et résistance de base.

Les résistances doivent être suffisamment grandes pour ne pas affecter le courant
base - émetteur. Les valeurs typiques sont de 5…10 kΩ pour des tensions de 5…12 V.

Les transistors Darlington sont disponibles en tant qu'appareil séparé. Exemples
ces transistors sont indiqués dans le tableau.

Modèle	$\bêta$	$\max\ I_{k}$	$\max\ V_{ke}$
KT829V	750	8 A	60V
BDX54C	750	8 A	100V

Sinon, le fonctionnement de la clé reste le même.

Pilote FET

Si vous devez toujours connecter la charge au transistor à canal n
entre le drain et le sol, alors il y a une solution. Vous pouvez utiliser prêt
microcircuit - le conducteur de l'épaule supérieure. top - parce que le transistor
au dessus.

Des conducteurs des épaules supérieures et inférieures sont également produits (par exemple,
IR2151) pour construire un circuit push-pull, mais pour une commutation simple
la charge n'est pas nécessaire. Cela est nécessaire si la charge ne peut pas être laissée
"accrocher en l'air", mais il est nécessaire de le tirer vers le sol.

Considérez le circuit de commande côté haut en utilisant l'IR2117 comme exemple.

Le circuit n'est pas très compliqué, et l'utilisation du driver permet le plus
utilisation efficace du transistor.

Protection contre les interférences CC

Nourriture séparée

L'un des meilleurs moyens de se protéger contre les interférences électriques est d'alimenter les parties alimentation et logique à partir d'alimentations séparées : une bonne alimentation à faible bruit pour le microcontrôleur et les modules/capteurs, et une autre pour la partie alimentation. Dans les appareils autonomes, ils mettent parfois une batterie séparée pour alimenter la logique et une batterie puissante séparée pour la partie alimentation, car la stabilité et la fiabilité du fonctionnement sont très importantes.

Circuits CC anti-étincelles

Lorsque les contacts s'ouvrent dans le circuit d'alimentation d'une charge inductive, une surtension dite inductive se produit, ce qui augmente brusquement la tension dans le circuit au point qu'un arc électrique (étincelle) peut se glisser entre les contacts du relais ou changer. Il n'y a rien de bon dans l'arc - il brûle les particules métalliques des contacts, à cause desquelles ils s'usent et deviennent inutilisables avec le temps. Aussi, un tel saut dans le circuit provoque une surtension électromagnétique, qui peut induire de fortes interférences dans un appareil électronique et entraîner des dysfonctionnements voire des pannes ! La chose la plus dangereuse est que le fil lui-même peut être une charge inductive : vous avez probablement vu comment un interrupteur d'éclairage normal dans une pièce produit des étincelles. Une ampoule n'est pas une charge inductive, mais le fil qui y conduit a une inductance.

Pour se protéger contre les surtensions EMF d'auto-induction dans un circuit à courant continu, une diode ordinaire est utilisée, installée en charge anti-parallèle et aussi près que possible de celle-ci. La diode court-circuitera simplement l'émission à elle-même, et c'est tout :

Où VD est une diode de protection, U1 est un interrupteur (transistor, relais), et R et L représentent schématiquement une charge inductive.

La diode doit TOUJOURS être installée lors de la commande d'une charge inductive (moteur électrique, solénoïde, vanne, électroaimant, bobine de relais) à l'aide d'un transistor, c'est-à-dire comme ceci :

Lors du contrôle d'un signal PWM, il est recommandé d'installer des diodes à grande vitesse (par exemple, la série 1N49xx) ou des diodes Schottky (par exemple, la série 1N58xx), le courant de diode maximal doit être supérieur ou égal au courant de charge maximal.

Filtres

Si la section de puissance est alimentée par la même source que le microcontrôleur, les interférences d'alimentation sont inévitables. Le moyen le plus simple de protéger le MK de telles interférences est d'alimenter des condensateurs au plus près du MK : électrolyte 6,3V 470 uF (uF) et céramique à 0,1-1 uF, ils atténueront les courtes chutes de tension. Soit dit en passant, un électrolyte à faible ESR fera face à cette tâche aussi efficacement que possible.

Mieux encore, un filtre LC, composé d'une inductance et d'un condensateur, fera face au filtrage du bruit. L'inductance doit être prise avec un calibre voisin de 100-300 μH et avec un courant de saturation supérieur au courant de charge après le filtre. Le condensateur est un électrolyte d'une capacité de 100-1000 uF, toujours en fonction de la consommation de courant de la charge après le filtre. Connectez-vous comme ceci, plus vous êtes proche de la charge, mieux c'est :

Vous pouvez en savoir plus sur le calcul des filtres ici.

Classification des relais statiques

Les applications de relais sont diverses, par conséquent, leurs caractéristiques de conception peuvent varier considérablement, en fonction des besoins d'un circuit automatique particulier. Le TSR est classé en fonction du nombre de phases connectées, du type de courant de fonctionnement, des caractéristiques de conception et du type de circuit de commande.

Par le nombre de phases connectées

Les relais statiques sont utilisés à la fois dans les appareils électroménagers et dans l'automatisation industrielle avec une tension de fonctionnement de 380 V.

Par conséquent, ces dispositifs à semi-conducteurs, en fonction du nombre de phases, sont divisés en :

• monophasé;
• trois phases.

Les relais statiques monophasés vous permettent de travailler avec des courants de 10-100 ou 100-500 A.Ils sont commandés par un signal analogique.

Il est recommandé de connecter des fils de couleurs différentes à un relais triphasé afin qu'ils puissent être connectés correctement lors de l'installation de l'équipement

Les relais statiques triphasés sont capables de faire passer du courant dans la plage de 10 à 120 A. Leur dispositif suppose un principe de fonctionnement réversible, ce qui garantit la fiabilité de la régulation de plusieurs circuits électriques en même temps.

Souvent, des relais statiques triphasés sont utilisés pour alimenter un moteur à induction. Des fusibles rapides sont nécessairement inclus dans son circuit de commande en raison des courants de démarrage élevés.

Par type de courant de fonctionnement

Les relais statiques ne peuvent pas être configurés ou reprogrammés, ils ne peuvent donc fonctionner correctement que dans une certaine plage de paramètres électriques du réseau.

Selon les besoins, les relais statiques peuvent être commandés par des circuits électriques avec deux types de courant :

• permanent;
• variables.

De même, il est possible de classer TSR et par le type de tension de la charge active. La plupart des relais des appareils électroménagers fonctionnent avec des paramètres variables.

Le courant continu n'est utilisé comme principale source d'électricité dans aucun pays du monde, de sorte que les relais de ce type ont une portée étroite

Les appareils à courant de commande constant se caractérisent par une grande fiabilité et utilisent pour la régulation une tension de 3-32 V. Ils résistent à une large plage de température (-30..+70°C) sans modification significative des caractéristiques.

Les relais commandés par courant alternatif ont une tension de commande de 3-32 V ou 70-280 V. Ils se caractérisent par de faibles interférences électromagnétiques et une vitesse de réponse élevée.

Par caractéristiques de conception

Les relais statiques sont souvent installés dans le panneau électrique général d'un appartement, de nombreux modèles ont donc un bloc de montage pour le montage sur un rail DIN.

De plus, il existe des radiateurs spéciaux situés entre le TSR et la surface d'appui. Ils vous permettent de refroidir l'appareil à des charges élevées, tout en conservant ses performances.

Le relais est monté sur un rail DIN principalement via un support spécial, qui a également une fonction supplémentaire - il élimine l'excès de chaleur pendant le fonctionnement de l'appareil

Entre le relais et le radiateur, il est recommandé d'appliquer une couche de pâte thermique, ce qui augmente la surface de contact et augmente le transfert de chaleur. Il existe également des TTR conçus pour être fixés au mur avec des vis ordinaires.

Par type de schéma de contrôle

Le principe de fonctionnement d'un relais de technologie réglable ne nécessite pas toujours son fonctionnement instantané.

Par conséquent, les fabricants ont développé plusieurs schémas de contrôle SSR qui sont utilisés dans divers domaines :

1. Zéro contrôle. Cette option de commande d'un relais statique suppose un fonctionnement uniquement à une valeur de tension de 0. Elle est utilisée dans les appareils à charges capacitives, résistives (réchauffeurs) et faiblement inductives (transformateurs).
2. Instantané. Il est utilisé lorsqu'il est nécessaire d'actionner brusquement le relais lorsqu'un signal de commande est appliqué.
3. Phase. Cela implique la régulation de la tension de sortie en modifiant les paramètres du courant de commande. Il est utilisé pour modifier en douceur le degré de chauffage ou d'éclairage.

Les relais à semi-conducteurs diffèrent également par de nombreux autres paramètres moins importants.

Par conséquent, lors de l'achat d'un TSR, il est important de comprendre le schéma de fonctionnement de l'équipement connecté afin d'acheter le dispositif de réglage le plus approprié pour celui-ci.

Une réserve de marche doit être prévue, car le relais dispose d'une ressource opérationnelle rapidement consommée avec des surcharges fréquentes.

Objectif et types

Un relais de contrôle de courant est un dispositif qui réagit aux changements soudains de l'amplitude du courant électrique entrant et, si nécessaire, coupe l'alimentation d'un certain consommateur ou de l'ensemble du système d'alimentation. Son principe de fonctionnement est basé sur la comparaison des signaux électriques externes et la réponse instantanée s'ils ne correspondent pas aux paramètres de fonctionnement de l'appareil. Il est utilisé pour faire fonctionner le générateur, la pompe, le moteur de voiture, les machines-outils, les appareils électroménagers et plus encore.

Il existe de tels types d'appareils à courant continu et alternatif:

1. intermédiaire;
2. Protecteur;
3. Mesure;
4. pression;
5. Temps.

Un dispositif intermédiaire ou un relais de courant maximum (RTM, RST 11M, RS-80M, REO-401) est utilisé pour ouvrir ou fermer les circuits d'un certain réseau électrique lorsqu'une certaine valeur de courant est atteinte. Il est le plus souvent utilisé dans les appartements ou les maisons afin d'augmenter la protection des équipements domestiques contre les surtensions et les surintensités.

Le principe de fonctionnement d'un dispositif thermique ou de protection est basé sur le contrôle de la température des contacts d'un certain dispositif. Il est utilisé pour protéger les appareils contre la surchauffe. Par exemple, si le fer surchauffe, un tel capteur éteindra automatiquement l'alimentation et l'allumera une fois l'appareil refroidi.

Un relais statique ou de mesure (REV) aide à fermer les contacts du circuit lorsqu'une certaine valeur de courant électrique apparaît.Son objectif principal est de comparer les paramètres réseau disponibles et ceux requis, ainsi que de réagir rapidement à leurs modifications.

Le pressostat (RPI-15, 20, RPZH-1M, FQS-U, FLU et autres) est nécessaire pour contrôler les liquides (eau, huile, huile), l'air, etc. Il est utilisé pour éteindre la pompe ou d'autres équipements lorsque les indicateurs réglés sont atteints de pression. Souvent utilisé dans les systèmes de plomberie et dans les stations-service.

Des relais temporisés (fabricant EPL, Danfoss, également modèles PTB) sont nécessaires pour contrôler et ralentir la réponse de certains appareils lorsqu'une fuite de courant ou une autre défaillance du réseau est détectée. De tels dispositifs de protection à relais sont utilisés aussi bien dans la vie quotidienne que dans l'industrie. Ils empêchent l'activation prématurée du mode d'urgence, le fonctionnement du RCD (c'est aussi un relais différentiel) et des disjoncteurs. Le schéma de leur installation est souvent combiné avec le principe d'inclure des équipements de protection et des différentiels dans le réseau.

De plus, il existe également des relais de tension et de courant électromagnétiques, mécaniques, statiques, etc.

Un relais statique est un appareil monophasé permettant de commuter des courants élevés (à partir de 250 A), assurant la protection galvanique et l'isolation des circuits électriques. Il s'agit, dans la plupart des cas, d'équipements électroniques conçus pour répondre rapidement et avec précision aux problèmes de réseau. Un autre avantage est qu'un tel relais de courant peut être fabriqué à la main.

De par leur conception, les relais sont classés en mécaniques et électromagnétiques, et maintenant, comme mentionné ci-dessus, en électroniques. La mécanique peut être utilisée dans diverses conditions de travail, elle ne nécessite pas de circuit complexe pour la connecter, elle est durable et fiable.Mais en même temps, pas assez précis. Par conséquent, ses homologues électroniques plus modernes sont désormais principalement utilisés.

Les principaux types de relais et leur objectif

Les fabricants configurent les dispositifs de commutation modernes de manière à ce que le fonctionnement ne se produise que dans certaines conditions, par exemple, avec une augmentation de l'intensité du courant fournie aux bornes d'entrée du KU. Ci-dessous, nous passerons brièvement en revue les principaux types de solénoïdes et leur objectif.

Relais électromagnétiques

Un relais électromagnétique est un dispositif de commutation électromécanique dont le principe est basé sur l'effet d'un champ magnétique créé par un courant dans un enroulement statique sur une armature. Ce type de KU est divisé en dispositifs réellement électromagnétiques (neutres), qui ne répondent qu'à la valeur du courant fourni à l'enroulement, et polarisés, dont le fonctionnement dépend à la fois de la valeur du courant et de la polarité.

Le principe de fonctionnement du solénoïde électromagnétique

Les relais électromagnétiques utilisés dans les équipements industriels se situent en position intermédiaire entre les appareils à courant fort (démarreurs magnétiques, contacteurs...) et les équipements à courant faible. Le plus souvent, ce type de relais est utilisé dans les circuits de commande.

Relais CA

Le fonctionnement de ce type de relais, comme son nom l'indique, se produit lorsqu'un courant alternatif d'une certaine fréquence est appliqué à l'enroulement. Cet appareil de commutation AC avec ou sans commande de phase zéro est une combinaison de thyristors, de diodes redresseuses et de circuits de commande. Relais CA peuvent être réalisés sous forme de modules à base de transformateur ou d'isolation optique.Ces KU sont utilisés dans les réseaux AC avec une tension maximale de 1,6 kV et un courant de charge moyen jusqu'à 320 A.

Relais intermédiaire 220 V

Parfois, le fonctionnement du réseau électrique et des appareils n'est pas possible sans l'utilisation d'un relais intermédiaire pour 220 V. Habituellement, un KU de ce type est utilisé s'il est nécessaire d'ouvrir ou d'ouvrir les contacts de direction opposée du circuit. Par exemple, si un dispositif d'éclairage avec un capteur de mouvement est utilisé, un conducteur est connecté au capteur et l'autre fournit de l'électricité à la lampe.

Les relais AC sont largement utilisés dans les équipements industriels et les appareils électroménagers

Cela fonctionne comme ceci :

1. fournir du courant au premier dispositif de commutation ;
2. à partir des contacts du premier KU, le courant circule vers le relais suivant, qui a des caractéristiques plus élevées que le précédent et est capable de supporter des courants élevés.

Les relais deviennent chaque année plus efficaces et compacts.

Les fonctions du relais AC de petite taille 220V sont très diverses et sont largement utilisées comme dispositif auxiliaire dans une grande variété de domaines. Ce type de KU est utilisé dans les cas où le relais principal ne fait pas face à sa tâche ou avec un grand nombre de réseaux contrôlés qui ne sont plus en mesure de desservir l'unité principale.

Le dispositif de commutation intermédiaire est utilisé dans les équipements industriels et médicaux, les transports, les équipements de réfrigération, les téléviseurs et autres appareils électroménagers.

Relais CC

Les relais CC sont divisés en neutre et polarisé. La différence entre les deux est que les condensateurs CC polarisés sont sensibles à la polarité de la tension appliquée.L'armature de l'appareil de commutation change de sens de mouvement en fonction des pôles de puissance. Les relais DC électromagnétiques neutres ne dépendent pas de la polarité de la tension.

Le KU électromagnétique DC est principalement utilisé lorsqu'il n'est pas possible de se connecter au secteur AC.

Relais automobile à quatre broches

Les inconvénients des solénoïdes à courant continu incluent le besoin d'une alimentation électrique et un coût plus élevé par rapport au courant alternatif.

Cette vidéo montre le schéma de connexion et explique le fonctionnement du relais 4 contacts :

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Relais électronique

Relais de commande électronique dans le circuit de l'appareil

Après avoir traité de ce qu'est un relais de courant, considérez le type électronique de cet appareil. La conception et le principe de fonctionnement des relais électroniques sont pratiquement les mêmes que dans le KU électromécanique. Cependant, pour remplir les fonctions nécessaires dans un dispositif électronique, une diode à semi-conducteur est utilisée. Dans les véhicules modernes, la plupart des fonctions des relais et des commutateurs sont assurées par des unités de commande de relais électroniques et, pour le moment, il est impossible de les abandonner complètement. Ainsi, par exemple, un bloc de relais électroniques permet de contrôler la consommation d'énergie, la tension aux bornes de la batterie, de contrôler le système d'éclairage, etc.

Principe de fonctionnement du relais statique

Riz. Numéro 3. Schéma de fonctionnement utilisant un relais statique. En position d'arrêt, lorsque l'entrée est de 0 V, le relais statique empêche le courant de circuler dans la charge. En position marche, il y a une tension à l'entrée, le courant traverse la charge.

Les principaux éléments d'un circuit d'entrée CA réglable.

1. Le régulateur de courant sert à maintenir une valeur de courant constante.
2. Un pont pleine onde et des condensateurs à l'entrée de l'appareil servent à convertir le signal AC en DC.
3. Optocoupleur d'isolation optique intégré, la tension d'alimentation lui est appliquée et le courant d'entrée le traverse.
4. Le circuit de déclenchement est utilisé pour contrôler l'émission de lumière de l'optocoupleur intégré, en cas d'interruption du signal d'entrée, le courant cessera de circuler à travers la sortie.
5. Résistances en série dans un circuit.

Il existe deux types courants de découplage optique utilisés dans les relais à semi-conducteurs - le stockage à sept et le transistor.

Le triac présente les avantages suivants : l'inclusion d'un circuit de déclenchement dans le découplage et son immunité aux interférences. Les inconvénients comprennent le coût élevé et le besoin de grandes quantités de courant à l'entrée de l'appareil, ce qui est nécessaire pour commuter la sortie.

Riz. Numéro 4. Schéma d'un relais avec septistor.

Thyristor - n'a pas besoin d'une grande quantité de courant pour commuter la sortie. L'inconvénient est que le circuit de déclenchement est en dehors de l'isolement, ce qui signifie un plus grand nombre d'éléments et une mauvaise protection contre les interférences.

Riz. N ° 5. Schéma d'un relais avec un thyristor.

Riz. Numéro 6. Apparence et disposition des éléments dans la conception d'un relais statique à commande par transistor.

Principe de fonctionnement du contrôle demi-onde SCR de type relais à semi-conducteurs

Avec le passage du courant à travers le relais dans une seule direction, la quantité de puissance est réduite de près de 50%. Pour éviter ce phénomène, on utilise deux SCR connectés en parallèle, situés en sortie (la cathode est connectée à l'anode de l'autre).

Riz. N° 7. Schéma du principe de fonctionnement de la commande SCR demi-onde

Commutation des types de relais statiques

1. Commande des actions de commutation lorsque le courant passe par zéro.

Riz. N° 8. Commutation du relais lorsque le courant passe par zéro.

Utilisé pour les charges résistives dans les systèmes de contrôle et de surveillance des appareils de chauffage. Utilisation dans des charges faiblement inductives et capacitives.

1. Relais statique de contrôle de phase

Fig. N° 9. Schéma de contrôle de phase.

Indicateurs clés pour la sélection des relais statiques

• Courant : charge, démarrage, nominal.
• Type de charge : inductance, capacité ou charge résistive.
• Type de tension du circuit : AC ou DC.
• Type de signal de commande.

Recommandations pour la sélection des relais et nuances opérationnelles

La charge actuelle et sa nature sont le principal facteur déterminant le choix. Le relais est sélectionné avec une marge de courant, qui inclut la prise en compte du courant d'appel (il doit supporter une surintensité de 10 fois et une surcharge pendant 10 ms). Lorsque vous travaillez avec un appareil de chauffage, le courant nominal dépasse le courant de charge nominal d'au moins 40 %. Lorsque vous travaillez avec un moteur électrique, il est recommandé que la marge de courant soit au moins 10 fois supérieure à la valeur nominale.

Exemples indicatifs de sélection de relais en cas de surintensité

1. Charge de puissance active, par exemple, un élément chauffant - une marge de 30 à 40%.
2. Moteur électrique de type asynchrone, 10 fois la marge de courant.
3. Éclairage avec des lampes à incandescence - 12 fois la marge.
4. Relais électromagnétiques, bobines - de 4 à 10 fois la réserve.

Riz. N° 10. Exemples de sélection de relais avec charge de courant active.

Un tel composant électronique de circuits électriques tel qu'un relais statique devient une interface indispensable dans les circuits modernes et fournit une isolation électrique fiable entre tous les circuits électriques impliqués.

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Guide de sélection

En raison des pertes électriques dans les semi-conducteurs de puissance, les relais statiques chauffent lorsque la charge est commutée. Cela impose une limitation de la quantité de courant commuté. Une température de 40 degrés Celsius ne provoque pas de détérioration des paramètres de fonctionnement de l'appareil. Cependant, un chauffage au-dessus de 60C réduit considérablement la valeur admissible du courant commuté. Dans ce cas, le relais peut entrer dans un mode de fonctionnement incontrôlé et tomber en panne.

Par conséquent, lors d'un fonctionnement à long terme du relais en mode nominal, et surtout "lourd" (avec commutation à long terme de courants supérieurs à 5 A), l'utilisation de radiateurs est nécessaire. À des charges accrues, par exemple, dans le cas d'une charge de nature "inductive" (solénoïdes, électroaimants, etc.), il est recommandé de choisir des appareils avec une grande marge de courant - 2-4 fois, et dans le cas de contrôle d'un moteur électrique asynchrone, 6-10 fois la marge de courant.

Lorsque vous travaillez avec la plupart des types de charges, la mise sous tension du relais s'accompagne d'une surtension de durée et d'amplitude variables, dont la valeur doit être prise en compte lors du choix :

• les charges purement actives (réchauffeurs) donnent les surintensités les plus faibles possibles, qui sont pratiquement éliminées lors de l'utilisation de relais avec commutation sur "0" ;
• les lampes à incandescence, les lampes halogènes, lorsqu'elles sont allumées, transmettent un courant 7 ... 12 fois supérieur à la valeur nominale;
• les lampes fluorescentes pendant les premières secondes (jusqu'à 10 s) donnent des surtensions de courte durée, 5 ... 10 fois supérieures au courant nominal;
• les lampes au mercure donnent une triple surcharge de courant pendant les 3 à 5 premières minutes;
• enroulements de relais électromagnétiques à courant alternatif: le courant est 3 ... 10 fois supérieur au courant nominal pendant 1 à 2 périodes;
• enroulements des solénoïdes : le courant est 10 ... 20 fois supérieur au courant nominal pendant 0,05 - 0,1 s ;
• moteurs électriques : le courant est 5 à 10 fois supérieur au courant nominal pendant 0,2 à 0,5 s ;
• charges hautement inductives avec noyaux saturables (transformateurs au repos) lorsqu'elles sont allumées dans la phase de tension nulle : le courant est de 20 ... 40 fois le courant nominal pendant 0,05 - 0,2 s ;
• charges capacitives à la mise sous tension dans une phase proche de 90° : le courant est de 20 ... 40 fois le courant nominal pendant un temps de quelques dizaines de microsecondes à quelques dizaines de millisecondes.

Il sera intéressant de savoir comment il est utilisé photorelais pour la rue éclairage?

La capacité à supporter les surcharges de courant est caractérisée par l'amplitude du "courant de choc". Il s'agit de l'amplitude d'une seule impulsion d'une durée donnée (généralement 10 ms). Pour les relais CC, cette valeur est généralement de 2 à 3 fois la valeur du courant continu maximal autorisé ; pour les relais à thyristors, ce rapport est d'environ 10. Pour les surcharges de courant de durée arbitraire, on peut partir d'une dépendance empirique : une augmentation de la surcharge durée d'un ordre de grandeur conduit à une diminution de l'amplitude de courant admissible. Le calcul de la charge maximale est présenté dans le tableau ci-dessous.

Tableau de calcul de la charge maximale pour un relais statique.

Le choix du courant nominal pour une charge spécifique doit être dans le rapport entre la marge du courant nominal du relais et l'introduction de mesures supplémentaires pour réduire les courants de démarrage (résistances de limitation de courant, réacteurs, etc.).

Pour augmenter la résistance de l'appareil au bruit impulsionnel, un circuit externe est placé en parallèle avec les contacts de commutation, composé d'une résistance et d'une capacité connectées en série (circuit RC). Pour une protection plus complète contre la source de surtension côté charge, il est nécessaire de connecter des varistances de protection en parallèle sur chaque phase du SSR.

Schéma de connexion d'un relais statique.

Lors de la commutation d'une charge inductive, l'utilisation de varistances de protection est obligatoire. Le choix de la valeur requise de la varistance dépend de la tension alimentant la charge et est calculé par la formule : Uvaristance = (1,6 ... 1,9) x Ucharge.

Le type de varistance est déterminé en fonction des caractéristiques spécifiques de l'appareil. Les varistances domestiques les plus populaires sont les séries : CH2-1, CH2-2, VR-1, VR-2. Le relais à semi-conducteurs fournit une bonne isolation galvanique des circuits d'entrée et de sortie, ainsi que des circuits porteurs de courant des éléments structurels de l'appareil, de sorte qu'aucune mesure d'isolation de circuit supplémentaire n'est requise.

Relais statique bricolage

Détails et corps

• Fusible F1 - 100mA.
• S1 - tout interrupteur de faible puissance.
• C1 - condensateur 0,063 uF 630 volts.
• C2 - 10 - 100 uF 25 Volts.
• C3 - 2,7 nF 50 Volts.
• C4 - 0,047 uF 630 Volts.
• R1 - 470 kOhm 0,25 Watt.
• R2 - 100 Ohm 0,25 Watt.
• R3 - 330 Ohms 0,5 Watt.
• R4 - 470 ohms 2 watts.
• R5 - 47 ohms 5 watts.
• R6 - 470 kOhm 0,25 Watt.
• R7 - Varistor TVR12471, ou similaire.
• R8 - charge.
• D1 - tout pont de diodes pour une tension d'au moins 600 volts, ou assemblé à partir de quatre diodes distinctes, par exemple - 1N4007.
• D2 est une diode Zener de 6,2 volts.
• D3 - diode 1N4007.
• T1 - triac VT138-800.
• LED1 – n'importe quelle LED de signalisation.

L'électrotechnique moderne et l'électronique radio abandonnent de plus en plus les composants mécaniques de grande taille et soumis à une usure rapide. Un domaine où cela se manifeste le plus est celui des relais électromagnétiques. Tout le monde sait bien que même le relais le plus cher, avec des contacts en platine, échouera tôt ou tard. Oui, et les clics lors de la commutation peuvent être ennuyeux. Par conséquent, l'industrie a mis en place une production active de relais spéciaux à semi-conducteurs.

De tels relais statiques peuvent être utilisés presque partout, mais ils sont actuellement encore très coûteux. Par conséquent, il est logique de le collecter vous-même. De plus, leurs schémas sont simples et compréhensibles. Le relais statique fonctionne comme un relais mécanique standard - vous pouvez utiliser une basse tension pour commuter une tension plus élevée.

Tant qu'il n'y a pas de tension continue présente à l'entrée (sur le côté gauche du circuit), le phototransistor TIL111 est ouvert. Pour augmenter la protection contre les faux positifs, la base du TIL111 est alimentée par un émetteur via une résistance de 1M. La base du transistor BC547B sera à un potentiel élevé et restera donc ouverte. Le collecteur ferme l'électrode de commande du thyristor TIC106M au moins et il reste en position fermée. Aucun courant ne traverse le pont de diodes redresseur et la charge est désactivée.

À une certaine tension d'entrée, disons 5 volts, la diode à l'intérieur du TIL111 s'allume et active le phototransistor. Le transistor BC547B se ferme et le thyristor est déverrouillé. Cela crée une chute de tension suffisamment importante. sur une résistance de 330 ohms pour mettre le triac TIC226 en position marche. La chute de tension aux bornes du triac à ce moment n'est que de quelques volts, de sorte que pratiquement toute la tension alternative traverse la charge.

Le triac est protégé contre les surtensions via un condensateur de 100 nF et une résistance de 47 ohms. Un FET BF256A a été ajouté pour permettre une commutation stable d'un relais statique avec différentes tensions de commande. Il agit comme une source de courant. La diode 1N4148 est installée pour protéger le circuit en cas d'inversion de polarité. Ce circuit peut être utilisé dans divers appareils, avec une puissance allant jusqu'à 1,5 kW, bien sûr, si vous installez le thyristor sur un gros radiateur.

Le principe de fonctionnement du relais de démarrage

Malgré le grand nombre de produits brevetés de divers fabricants, le fonctionnement des réfrigérateurs et les principes de fonctionnement des relais de démarrage sont presque les mêmes. Après avoir compris le principe de leur action, vous pouvez indépendamment trouver et résoudre le problème.

Schéma de l'appareil et raccordement au compresseur

Le circuit électrique du relais a deux entrées de l'alimentation et trois sorties vers le compresseur. Une entrée (conditionnellement - zéro) passe directement.

Une autre entrée (conditionnellement - phase) à l'intérieur de l'appareil est divisée en deux :

• le premier passe directement à l'enroulement de travail ;
• le second passe par les contacts de déconnexion jusqu'à l'enroulement de démarrage.

Si le relais n'a pas de siège, lors de la connexion au compresseur, vous ne devez pas vous tromper dans l'ordre de connexion des contacts. Les méthodes utilisées sur Internet pour déterminer les types d'enroulements à l'aide de mesures de résistance ne sont généralement pas correctes, car pour certains moteurs, la résistance des enroulements de démarrage et de travail est la même.

Le circuit électrique du relais de démarrage peut avoir des modifications mineures selon le fabricant. La figure montre le schéma de connexion de cet appareil dans le réfrigérateur Orsk

Par conséquent, il est nécessaire de trouver de la documentation ou de démonter le compresseur du réfrigérateur pour comprendre l'emplacement des contacts traversants.

Cela peut également être fait s'il y a des identifiants symboliques près des sorties :

• «S» - enroulement de départ;
• "R" - enroulement de travail ;
• "C" est la sortie commune.

Les relais diffèrent par la manière dont ils sont montés sur le châssis du réfrigérateur ou sur le compresseur. Ils ont également leurs propres caractéristiques actuelles, par conséquent, lors du remplacement, il est nécessaire de sélectionner un appareil complètement identique, ou mieux, le même modèle.

Fermeture des contacts au moyen d'une bobine d'induction

Le relais de démarrage électromagnétique fonctionne sur le principe de la fermeture d'un contact pour faire passer le courant à travers l'enroulement de démarrage. L'élément de fonctionnement principal de l'appareil est une bobine de solénoïde connectée en série avec l'enroulement principal du moteur.

Au moment du démarrage du compresseur, avec un rotor statique, un courant de démarrage important traverse le solénoïde. En conséquence, un champ magnétique est créé qui déplace le noyau (armature) avec une barre conductrice installée dessus, fermant le contact de l'enroulement de démarrage. L'accélération du rotor commence.

Avec une augmentation du nombre de tours du rotor, la quantité de courant traversant la bobine diminue, ce qui entraîne une diminution de la tension du champ magnétique. Sous l'action d'un ressort de compensation ou de la gravité, le noyau revient à sa place d'origine et le contact s'ouvre.

Sur le couvercle du relais avec une bobine d'induction, il y a une flèche «vers le haut», qui indique la position correcte de l'appareil dans l'espace.S'il est placé différemment, les contacts ne s'ouvriront pas sous l'influence de la gravité

Le moteur du compresseur continue de fonctionner en maintenant la rotation du rotor, en faisant passer le courant à travers l'enroulement de travail. La prochaine fois, le relais ne fonctionnera qu'après l'arrêt du rotor.

Régulation de l'alimentation en courant par un posistor

Les relais produits pour les réfrigérateurs modernes utilisent souvent un posistor - un type de résistance thermique. Pour cet appareil, il existe une plage de température, en dessous de laquelle il passe le courant avec peu de résistance, et au-dessus - la résistance augmente fortement et le circuit s'ouvre.

Dans le relais de démarrage, le posistor est intégré dans le circuit menant à l'enroulement de démarrage. A température ambiante, la résistance de cet élément est négligeable, ainsi lorsque le compresseur démarre, le courant passe sans encombre.

Du fait de la présence de résistance, le posistor chauffe progressivement et lorsqu'une certaine température est atteinte, le circuit s'ouvre. Il ne refroidit qu'après interruption de l'alimentation en courant du compresseur et déclenche à nouveau un saut lorsque le moteur est rallumé.

Le posistor a la forme d'un cylindre bas, donc les électriciens professionnels l'appellent souvent une "pilule"

Relais statique de contrôle de phase

Bien que les relais à semi-conducteurs puissent effectuer une commutation de charge directe au passage par zéro, ils peuvent également exécuter des fonctions beaucoup plus complexes à l'aide de circuits logiques numériques, de microprocesseurs et de modules de mémoire. Une autre excellente utilisation d'un relais à semi-conducteurs est dans les applications de gradation de lampe, que ce soit à la maison, pour un spectacle ou un concert.

Les relais à semi-conducteurs avec activation non nulle (activation momentanée) s'allument immédiatement après l'application du signal de commande d'entrée, contrairement au SSR de passage à zéro qui est plus élevé et attend le prochain point de passage à zéro de l'onde sinusoïdale CA. Cette commutation d'incendie aléatoire est utilisée dans les applications résistives telles que les gradateurs de lampe et dans les applications où la charge ne doit être appliquée que pendant une petite partie du cycle AC.

Quelles sont les fonctionnalités ?

Lors de la création d'un relais à semi-conducteurs, il était possible d'exclure l'apparition d'un arc ou d'étincelles lors du processus de fermeture / ouverture d'un groupe de contacts. En conséquence, la durée de vie de l'appareil a été multipliée par plusieurs. A titre de comparaison, les meilleures versions de produits standards (de contact) peuvent supporter jusqu'à 500 000 commutations. Il n'y a pas de telles restrictions dans les TTR à l'étude.

Le coût des relais statiques est plus élevé, mais le calcul le plus simple montre les avantages de leur utilisation. Cela est dû aux facteurs suivants - économies d'énergie, longue durée de vie (fiabilité) et présence d'un contrôle à l'aide de microcircuits.

Le choix est suffisamment large pour choisir l'appareil, en tenant compte des tâches et du coût actuel. Les petits appareils à installer dans les circuits domestiques et les appareils puissants utilisés pour contrôler les moteurs sont disponibles dans le commerce.

Comme indiqué précédemment, les relais statiques diffèrent par le type de tension commutée - ils peuvent être conçus pour un I constant ou variable. Cette nuance doit être prise en compte lors du choix.

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Les caractéristiques des modèles à semi-conducteurs incluent la sensibilité de l'appareil aux courants de charge.Si ce paramètre est dépassé de 2 à 3 fois ou plus au-dessus de la norme autorisée, le produit se casse.

Pour éviter un tel problème pendant le fonctionnement, il est important d'aborder soigneusement le processus d'installation et d'installer des dispositifs de protection dans le circuit de la clé. De plus, il est important de privilégier les commutateurs qui ont un courant de travail de deux ou trois fois la charge de commutation.

Mais ce n'est pas tout

De plus, il est important de privilégier les commutateurs qui ont un courant de travail de deux ou trois fois la charge de commutation. Mais ce n'est pas tout

Pour une protection supplémentaire, il est recommandé de prévoir des fusibles ou des disjoncteurs dans le circuit (la classe "B" convient).