Què és el relleu i com funciona?

Què és el relleu i com funciona?

En circuits elèctrics i electrònics freqüentment fem servir diversos components bàsics, dispositius, etc. Aquests components i dispositius inclouen components de commutació, protecció de dispositius, elements de detecció, etc. Considerem els dispositius de commutació i protecció com transistors, díodes, tiristors, etc. Aquí, en aquest article, analitzem detalladament un tipus especial de dispositiu de commutació i protecció anomenat relé. Principalment, hem de saber què és un relleu i com funciona un relleu.



Què és el relé?

Relleu

Relleu

Un relé es pot anomenar com a diferent tipus d’interruptor que es pot accionar elèctricament. Generalment, els relés funcionen mecànicament com a interruptor mitjançant un electroimant i aquests tipus de relés s’anomenen relés d’estat sòlid. N’hi ha diversos tipus de relés i es classifiquen segons diversos criteris, com ara basats en la tensió de funcionament, basats en la tecnologia de funcionament, etc. Es poden llistar diversos tipus de relés com a relé de retenció, relé de mercuri, relé de canya, relé Buchholz, relé de buit, relé d’estat sòlid, etc. Abans de debatre detalladament sobre els tipus de relés, anem a parlar del funcionament del relé.






Funcionament de relés

Per discutir sobre el funcionament del relé, hem de considerar qualsevol tipus de relé i aquí, en aquest article, considerar el relé d’estat sòlid per entendre fàcilment el funcionament del relé. El relé d'estat sòlid es pot definir com un relé, que utilitza els dispositius semiconductors d'estat sòlid per realitzar operacions de commutació. Si comparem relé electromagnètic i el relé d'estat sòlid, llavors podem observar que el relé d'estat sòlid ofereix un alt guany de potència. Aquests relés d'estat sòlid es classifiquen de nou en diversos tipus, com ara el relé d'estat sòlid acoblat per transformador, fotoacoblat, relé de canya.

El funcionament del relé d’estat sòlid és similar al relé electromecànic, però el relé d’estat sòlid no conté cap part mòbil. Per tant, oferiu una major fiabilitat a llarg termini en comparació amb els relés amb contactes en moviment. Els transistors MOSFET de potència s’utilitzen com a dispositius de commutació en estat sòlid el relleu funciona . L'aïllament elèctric entre el circuit d'entrada de baixa potència i el circuit de sortida d'alta potència es pot proporcionar mitjançant un optoacoblament.



Considerem un exemple pràctic de relés d'estat sòlid com es mostra a la figura següent. Si l'interruptor de sortida s'obre o el MOSFET està apagat, es diu que té una resistència infinita. De la mateixa manera, si l’interruptor de sortida està tancat o el MOSFET condueix, es diu que té una resistència molt baixa. Podem utilitzar aquests relés d’estat sòlid per canviar tant corrents CA com CC.

Relé d

Relé d'estat sòlid

El circuit anterior consisteix en unitat fotovoltaica amb LED que encén el MOSFETs (transistors d'efecte de camp de semiconductors d'òxid de metall) amb 20mA a través del LED. El fotovoltaic consta de 25 díodes de silici que generen una sortida de 0,6 V de manera que fan un total de 15 V que és prou gran per encendre els MOSFET.


Funcionament pràctic de relés d'estat sòlid

Per entendre el funcionament en profunditat dels relés, considerem un relé pràctic d'estat sòlid trifàsic amb ZVS. Tres unitats monofàsiques amb power triac i xarxa snubber s’utilitzen per a la commutació de voltatge zero per tal de controlar cada fase individualment.

Relé d

Relé d'estat sòlid trifàsic amb ZVS per Edgefxkits.com

Aquest projecte consta de Microcontrolador 8051 que envia senyals de commutació a cada fase mitjançant optoaïlladors. Els optoaïlladors condueixen les càrregues a través d’un conjunt de triacs que es connecten en sèrie amb càrregues. Per cada impuls de tensió zero, el microcontrolador genera impulsos de sortida de manera que activi la càrrega per cada creuament zero de la forma d'ona de subministrament.

Relé d

Relé d'estat sòlid trifàsic amb diagrama de blocs del projecte ZVS per Edgefxkits.com

La figura anterior mostra el diagrama de blocs del relé pràctic d'estat sòlid trifàsic amb ZVS que consisteix en el bloc d'alimentació , bloc de microcontroladors, conjunt TRIAC i càrregues. La característica de pas zero d’un optoaïllador (que actua com a controlador TRIAC) evita l’entrada brusca de corrent en càrregues inductives i resistives, garantint una baixa generació de soroll. S’utilitzen dos polsadors per generar impulsos de sortida des del microcontrolador.

Per verificar el canvi de càrrega en el punt de tensió zero podem comprovar les formes d'ona de tensió aplicades a la càrrega mitjançant la connexió a un CRO o un DSO. El funcionament del relé es pot ampliar per canviar càrregues pesades a la indústria mitjançant l’ús de dos tiristors esquena amb esquena. En incorporar protecció contra sobrecàrregues i protecció contra curtcircuits, podem aconseguir una alta fiabilitat.

Avantatges del relé d'estat sòlid

  • El funcionament del relé d'estat sòlid és totalment silenciós, més prim i permet un embalatge ajustat.
  • Independentment de la quantitat d'ús, les SSR tenen una resistència de sortida constant.
  • El funcionament del relé és net i sense rebots en comparació amb el funcionament del relé mecànic.
  • Fins i tot en entorns explosius també es poden utilitzar SSR, ja que no provoquen espurnes fins i tot en funcionament del relé.
  • Com que no hi ha parts mòbils, aquestes SSR són de llarga durada en comparació amb els relés mecànics.

Desavantatges del relé d'estat sòlid

  • Per al circuit de càrrega de la porta, el subministrament de polarització aïllat és essencial.
  • Els transitoris de tensió poden provocar commutacions falses.
  • A causa del díode corporal, les SSR tenen un temps de recuperació inversa alt i transitori.

Voleu conèixer detalladament els diversos tipus de relés? T’interessa dissenyar projectes electrònics pel teu compte? A continuació, publiqueu els vostres comentaris, suggeriments, idees i consultes a la secció de comentaris següent.