スキームの実行ノード。スキーム、説明

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スキームの実行ノード。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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家庭では、照明ランプ、ヒーター、電気モーター、電磁石、音響信号装置など、さまざまなエネルギー消費者が装置を作動させています。ほとんどの場合、それらは 220 V (50 Hz) ネットワークによって電力供給されており、よく知られた回路オプションを使用してそれらをオンにすることができます。

それらのうち、制御回路からガルバニック絶縁を提供するものを検討してください。このようなデカップリングは、デバイスの動作中の電気的安全を目的として必要なだけでなく、多くの場合、個々の回路ノードを整合させる利便性も提供します。ネットワークから直接電力供給されるデバイスを制御するには、次の要素の図を使用できます。

1) 電磁リレー - これは最も古く、シンプルで普遍的な方法であり、非常に安価です。後者の状況により、リレーは家庭用だけでなく産業用機器にも広く使用されるようになりました。リレーを制御するには、電源から 10 mA (リードスイッチの場合) ～ 300 mA (電力電磁スイッチの場合) の直流電流が必要です。

リレーには多くの欠点があります。応答時間が比較的長い (5 ～ 100 ミリ秒)。切り替え時の接点の跳ね返り。スイッチング電流が高くなると接点がスパークし、接点が焼損して故障します（資源が少ない）。スイッチング時にノイズが発生したり、その他のあまり重要ではないノイズが発生したりします。最新の無線機器では、可能であれば、それらを使用せずに電子スイッチのみを使用しようとしています。

2) パルストランス - 電源スイッチへの制御信号の送信用。これらのスキームのうち最も単純なものを図に示します。 1.2 (アスタリスクの付いた要素は使用されない場合があります)。残念ながら、変圧器は製造に手間がかかり、寸法も大きくなります。

スキームエグゼクティブノード
米。 1.2. 電源回路からの制御信号を変圧器で絶縁する方式: a - サイリスタ用、b - トライアック用

3) 図に示すように、パワーサイリスタまたはトライアックを制御するための基本的なフォトカプラ (トランジスタ、サイリスタ、およびトライアック)。 1.3、a〜e。 EL1 ランプは負荷としてどこでも示されていますが、代わりにヒーター、電気モーター、または変圧器の巻線が含まれる場合もあります。低い制御電流 (5 ～ 15 mA - 電流はパルス化可能)、高い信頼性、低価格のため、これらの回路は無線機器で非常に広く使用されています。

（クリックして拡大）

スキームエグゼクティブノード
米。 1.3。ネットワーク負荷管理用のフォトカプラベースの回路

電源スイッチの切り替えを高速化するために、図では点線で示した RC 回路が使用されることがありますが、それを使用しない場合でも、このような電子スイッチの速度はリレーの速度 (約 0,5 ミリ秒) よりもはるかに高速です。。トリガーされると、スパークせず、音響ノイズも発生せず、無効負荷 (電気モーター、変圧器) を切り替えるときによく発生する、短期間の XNUMX 倍の電流過負荷に耐えます。

一部のフォトカプラは、内部に「ヌル器官」を備えています。これは、主電源電圧がゼロを通過した直後にのみスイッチがアクティブになることを保証する特別な回路であり (リファレンスセクションを参照)、スイッチングノイズを低減します。

4) パワーオプトサイリスタと対称型オプトトライアック (オプトトライアックとも呼ばれます)。それらでは、パワー素子の本体内にフォトカプラが取り付けられています。これらのコンポーネントには従来のサイリスタやトライアックと同じ利点があり、交流であらゆる負荷をスイッチングするために使用できます。 1.4 ただし、そのようなノードは制御回路からのより多くの電流を必要とします(最大100 ... 150 mA - 電流はパルス化可能)。

米。 1.4. オプトサイリスタ (a) およびオプトトライアック (b) に基づく負荷スイッチ回路 (クリックして拡大)

5) ソリッドステートリレー - 強力な電界効果トランジスタまたはトライアックに基づいて作られています。機能の点では、従来のリレー（リレーに代わるように特別に設計されているため、そのような名前が普及しました）に似ていますが、信頼性がはるかに高く、サイズが小さく、すべてのタイプのリレーよりも高速です。他の電子スイッチと同様に使用でき、小さな制御電流 (1,25 mA) が必要です。これらのコンポーネントのほとんどは、交流だけでなく直流でも動作できます。

市場には、さまざまな内部構造を持ち、さまざまな電流に合わせて設計された国内外のさまざまなソリッドステートリレーが市販されています。図上。図1.5に一部のみの簡略化した内部構成とAC・DC負荷切替回路例を示します。

スキームエグゼクティブノード
米。 1.5. ソリッドステート光電子リレーに基づくスイッチのスキーム: a - 交流用。 b - 直流用

回路内でスイッチとして何を使用するのが良いかは、必要なシステム速度によって異なります。プロセスが遅い場合は、多くの場合、電気機械リレーが適しています。高速が必要であり、寸法がそれほど重要ではない場合は、変圧器が使用されます。速度だけでなく信頼性の向上も必要な場合は、対応する定格電流に対応する光電子スイッチが使用されます。オプトエレクトロニクスのコンポーネントについては、この本の参考セクションで十分に詳細に説明されており、この情報を使用すると、適切なコンポーネントを簡単に見つけることができます。

著者: Shelestov I.P.

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