Circuito de relé de estado sólido com triacs e comutação de cruzamento zero

Um relé de estado sólido da rede CA ou SSR é um dispositivo usado para alternar cargas pesadas de CA ao nível da rede, através de acionadores de tensão CC mínimos isolados, sem incorporar contatos mecânicos em movimento.

Neste post, aprendemos como construir um relé de estado sólido simples ou circuito SSR usando um Triac, BJT, um acoplador óptico de cruzamento zero.

Vantagem do SSR sobre relés mecânicos

Os relés do tipo mecânico podem ser bastante ineficientes em aplicações que exigem comutação muito suave, muito rápida e limpa.

O circuito proposto para um SSR pode ser construído internamente e usado em locais que exigem um manuseio de carga verdadeiramente sofisticado.

Este artigo descreve um circuito de relé de estado sólido com um detector de cruzamento zero incorporado.

O circuito é muito fácil de entender e construir, mas fornece recursos úteis, como comutação limpa, livre de distúrbios de RF e capaz de lidar com cargas de até 500 watts. Aprendemos muito sobre relés e como eles funcionam.

Sabemos que esses dispositivos são usados ​​para alternar cargas elétricas pesadas através de um par de contatos externos isolados, em resposta a um pequeno impulso elétrico recebido de uma saída de circuito eletrônico.

Normalmente, a entrada do gatilho está próxima da tensão da bobina do relé, que pode ser de 6, 12 ou 24 VCC, enquanto a carga e a corrente trocadas pelos contatos do relé estão principalmente no os potenciais da rede CA.

Basicamente, os relés são úteis porque podem alternar as conexões pesadas conectadas aos seus contatos sem colocar potenciais perigosos em contato com o circuito eletrônico vulnerável pelo qual ele é comutado.

No entanto, os benefícios são acompanhados de algumas desvantagens críticas que não podem ser ignoradas. Como os contatos envolvem operações mecânicas, às vezes são bastante ineptos com circuitos sofisticados que exigem comutação altamente precisa, rápida e eficiente.

Os relés mecânicos também têm uma má reputação por gerar interferência e ruído de RF durante a comutação, o que também resulta na degradação de seus contatos ao longo do tempo.


Para um SSR baseado em MOSFET, consulte esta postagem


Usando SCR ot Triac para fazer SSR

Acredita-se que os triacs e SCRs sejam boas substituições em locais onde os relés acima são ineficientes; no entanto, eles também podem envolver problemas de geração de interferência de RF durante a operação.

Além disso, os SCRs e Triacs, quando integrados diretamente nos circuitos eletrônicos, exigem que a linha de aterramento do circuito seja conectada ao seu cátodo, o que significa que a seção do circuito não está mais isolada das tensões CA letais do dispositivo, Um inconveniente sério em termos de segurança para o usuário, que está preocupado.

No entanto, um triac pode ser implementado com muita eficiência se as duas desvantagens mencionadas acima forem totalmente resolvidas. Portanto, as duas coisas que devem ser removidas com triacs, se forem substituídas com eficiência por relés, são a interferência de RF durante o comutador e a entrada da perigosa rede elétrica no circuito.

Os relés de estado sólido são projetados exatamente com as especificações acima, eliminando a inferência de RF e também mantendo os dois estágios completamente afastados um do outro.

Os SSRs comerciais podem ser muito caros e não podem ser reparados se algo der errado. No entanto, fazer um relé de estado sólido sozinho e usá-lo para a aplicação necessária pode ser exatamente o que o “médico encomendou”. Como pode ser construído usando componentes eletrônicos discretos, torna-se totalmente reparável, modificável e também oferece uma imagem clara das operações internas do sistema.

Aqui estudaremos a fabricação de um simples relé de estado sólido.

Como funciona

Conforme discutido na seção anterior, no projeto de circuito de relé de estado sólido ou SSR proposto, a interferência de RF é verificada forçando o triac a mudar apenas em torno da marca zero da fase senoidal CA e o uso de Um acoplador óptico garante que a entrada fique longe dos potenciais da grade CA presentes no circuito triac.

Vamos tentar entender como o circuito funciona:

Conforme mostrado no diagrama, o acoplador óptico se torna o portal entre o gatilho e o circuito de comutação. O gatilho de entrada é aplicado ao LED do opto que acende e faz com que o fototransistor seja acionado.
A tensão do foto-transistor passa através do coletor para o emissor e, eventualmente, atinge a porta triac para operá-lo.

A operação acima é bastante comum e geralmente é associada ao acionador de todos os Triacs e SCRs. No entanto, isso pode não ser suficiente para eliminar o ruído de RF.

A seção que compreende os três transistores e alguns resistores é introduzida especialmente para verificar a geração de RF, garantindo que o triac conduz apenas perto dos limiares zero da onda senoidal AC.

Quando a rede CA é aplicada ao circuito, um DC retificado está disponível no coletor do opto-transistor e é conduzido conforme explicado acima; no entanto, a tensão na junção dos resistores conectados à base de T1 é ajustada a partir de maneira de dirigir imediatamente após a forma de onda CA ultrapassar a marca de 7 volts. Por tanto tempo, a forma de onda permanece acima desse nível, mantendo T1 ligado.

Isso aterra a tensão do coletor do opto transistor, inibindo a condução triac, mas quando a tensão atinge 7 volts e se aproxima de zero, os transistores param de conduzir, permitindo que o triac mude.

O processo é repetido durante o meio ciclo negativo quando T2, T3 conduz em resposta a tensões acima de 7 volts negativos novamente, fazendo com que o triac seja acionado apenas quando o potencial da fase se aproxima de zero, eliminando efetivamente a indução de interferência de RF cruzamento zero.

Diagrama de circuito de circuito SSR de estado sólido

Circuito AC 220V SSR

Lista de peças para o circuito de relé de estado sólido proposto

  • R1 = 120 K,
  • R2 = 680K,
  • R3 = 1 K,
  • R4 = 330 K,
  • R5 = 1 milhão,
  • R6 = 100 ohms 1 W,
  • C1 = 220 uF / 25 V,
  • C2 = 474/400 V poliéster metálico
  • C3 = 0.22uF / 400V PPC
  • Z1 = 30 volts, 1 W,
  • T1, T2 = BC547B,
  • T3 = BC557B,
  • TR1 = BT 36,
  • OP1 = MCT2E ou semelhante.

Layout de PCB

Circuito de relé eletrônico SSR

Usando o acoplador óptico SCR 4N40

Hoje, com o advento dos acopladores ópticos modernos, tornou-se realmente fácil um relé de estado sólido (SSR) de alto grau. O 4N40 é um desses dispositivos que usa uma foto SCR para a ativação isolada necessária de uma carga CA.

Este acoplador óptico pode ser simplesmente configurado para criar um circuito SSR altamente confiável e eficaz. Este circuito pode ser usado para ativar uma carga de 220V através de um controle lógico de 5V totalmente isolado, como mostrado abaixo:

Circuito SSR com optocoupler SCR 4N40

Imagem de cortesia: Farnel



FONTE

Nota: Este foi traduzido do Inglês para português (auto)

Pode conter erros de tradução

Olá, se tiver algum erro de tradução (AUTO), falta de link para download etc…

Veja na FONTE até ser revisado o post.

Status (Não Revisado)

Se tiver algum erro coloque nos comentários

Mas se gostou compartilhe!!!


Veja mais

Axtudo
Axtudohttps://www.axtudo.com/
“Solidários, seremos união. Separados uns dos outros seremos pontos de vista. Juntos, alcançaremos a realização de nossos propósitos.” (Bezerra de Menezes)

Comentários

DEIXE UMA RESPOSTA

Por favor digite seu comentário!
Por favor, digite seu nome aqui

Compartilhe

Últimos Posts

00:02:22

VOU ENSINAR A PROFISSÃO DO FUTURO PRA ELE –...

#VOU #ENSINAR #PROFISSÃO #FUTURO #PRA #ELE #Tiago #Fonseca FAÇA PARTE DA COMUNIDADE SECRETA- link➤https:dominacaodigital.com.br/video1/ Neste vídeo Tiago Fonseca...
00:10:39

STROGONOFF DE SALSICHA SIMPLES, FÁCIL, RÁPIDO E DELICIOSO

Nesse vídeo te ensino a fazer um Strogonoff de Salsicha super diferente mas que é muito simples, fácil, rápido de fazer e muito Delicioso....
00:02:18

COMPREI UM PRESENTE PARA ELE! com Tiago Fonseca.

#COMPREI #PRESENTE #PARA #ELE #Tiago #Fonseca FAÇA PARTE DA COMUNIDADE SECRETA- link➤https:dominacaodigital.com.br/video1/ Neste vídeo o nosso convidado eucomprei um presente para um entregador, veja o porque...

Moto G9 Plus ENFIM com Câmeras Boas e um...

#Moto #ENFIM #Câmeras #Boas #Design #Lindo #REVIEW #CanalJMS CLICA AQUI PRA SE INSCREVER 💚→ link➤http:goo.gl/vSPsIH Assista...

COMO CONSEGUIR MILHARES DE ACESSOS NOS PRIMEIROS MINUTOS

#COMO #CONSEGUIR #MILHARES #ACESSOS #NOS #PRIMEIROS #MINUTOS Leadlovers: link➤http:amoleads.com/leadlovers-peterj Copymaker: link➤https:amoleads.com/copymaker-peterj Os primeiros minutos de um post, seja ele...

O Luxo e a sofisticação dos Weintraub – Um...

#Luxo #sofisticação #dos #Weintraub #abraço #Lusa #para #Presidente #nossa #nova #aquisição FONTE - Duração...