Далее следуют три способа сделать SSR:
Первые два используют полевые транзисторы и могут быть выключены и включены в течение цикла переменного тока при необходимости. Скорость переключения должна быть понята. Версии с плавающим затвором имеют постоянную времени RC, которая контролирует выключение, если не предпринимаются дополнительные меры для его предотвращения.
Цепь TRIAC включается при срабатывании и выключается при следующем пересечении нуля. Он может быть запущен, как только пройдено пересечение нуля, но, опять же, его нельзя отключить до следующего пересечения нуля. Таким образом, вы можете получить целые полупериоды или полупериоды, простирающиеся от точки обжига до конца этого полупериода. Индуктивные нагрузки немного усложняют это, но находятся за пределами основного обсуждения.
(1) Поместите МОП-транзистор в 4-х диодный мост в качестве «нагрузки». Перемычка переменного тока для входа переменного тока "замкнута" = включено для переменного тока, когда полевой транзистор включен. Gate является плавающим, поэтому необходимо подать напряжение на затвор. Не сложно, но нужно подумать. Грубая диаграмма - может быть, позже. Показанный здесь транзистор является биполярным, но MOSFET выполняет ту же работу. MOSFET всегда видит DC. Нагрузка видит переключение переменного тока. Привод ворот с опто. Получите мощность, например, через резистор, подаваемый из дренажа в крышку резервуара, чтобы управлять воротами через опто.
(2) Два, например, N канальных MOSFET последовательно - соединяют источник с источником и шлюз с шлюзом. Входы 2 х стоков. Drive Gate + VE к источнику, чтобы включить. Ворота к источнику, чтобы выключить. Опять же, ворота и источники плавают, поэтому вам нужно добраться до них, но не сложно - просто нужно подумать.
Принципиальная схема ниже показывает пример практической реализации этого принципа.
Обратите внимание, что полевые транзисторы являются N-канальными и что источники обоих полевых транзисторов соединены, а вентили обоих полевых транзисторов соединены. Эта схема работает, потому что МОП-транзисторы являются двумя квадрантными устройствами - то есть, полевой транзистор с каналом N может быть включен положительным затвором, действительным для источника, независимо от того, равно ли напряжение стока на источник + ve или -ve. Это означает, что FET может вести себя «задом наперед», если его вести обычным образом. Требуются два полевых транзистора, соединенные в «антисерийный» (противоположная относительная полярность), поскольку внутри каждого полевого транзистора имеется «диод корпуса», который проводит, когда полевой транзистор смещен противоположно обычному. Если бы использовался только один FET, он работал бы, когда FET был выключен, когда Drain был отрицательным по отношению к источнику.
Обратите внимание, что «изоляция» и смещение уровня сигнала включения / выключения для плавающих затворов достигается с помощью конденсаторов 2 x 100 пФ. Рассмотрим схему справа как потенциально при потенциале сети. Правая рука 74C14 формирует генератор с частотой около 100 кГц, и два инвертора между ними обеспечивают преобразование в противоположную полярность через 2 конденсатора к 4 диодам, которые образуют мостовой выпрямитель. Выпрямитель обеспечивает привод постоянного тока для плавающих ворот FET. Емкость затвора, вероятно, составляет ~ несколько нФ, и она разряжается R1 при удалении сигнала возбуждения. Я предполагаю, что удаление диска произойдет за десятые доли милисекунды, но сделайте расчеты самостоятельно.
Схема отсюда и заметки
- В схеме используется недорогой инвертор C-MOS и несколько небольших конденсаторов для питания двух мощных МОП-транзисторов от источника питания 12 В до 15 В. Поскольку значения конденсатора связи, используемые для управления полевыми транзисторами, малы, ток утечки из линии электропередачи в цепь управления составляет крошечные 4 мкА. Только около 1,5 мА постоянного тока требуется для включения и выключения 400 Вт переменного или постоянного тока для нагрузки
(3) Триак
Вы специально упомянули МОП-транзисторы.
TRIAC также обычно используется в AC SSR.
Ниже приведена типичная схема TRIAC.
L1 не может быть использован.
C1 и R6 образуют «демпфер», а значения зависят от характеристик нагрузки.
Твердотельные реле оптронно связаны между собой SCR в их самой простой форме. Вы можете дублировать это самостоятельно, но это становится немного грязным. Поскольку твердотельные реле оптоизолированы, выходная сторона может плавать относительно входной стороны, как реальное реле.
Если вам действительно нужна изоляция, вам будет сложно сделать это самостоятельно. Вы говорите, что скорость переключения низкая, так почему бы не обычное механическое реле?
Если вам не нужна изоляция, тогда есть различные возможности. Одним из них является использование симистора и управление им напрямую от вашей цепи. Для получения более подробной информации нам нужно больше узнать о том, как этот 50 В переменного тока связан (или нет) с любым имеющимся у вас источником питания.
источник
Вы абсолютно правы, ССР стоят дорого . Самая простая альтернатива состоит в том, чтобы бросить свой собственный, используя опто-триак + силовой триак:
Это стоит на 80% меньше, чем эквивалентный SSR.
MOC3041 переключается при пересечении нуля напряжения, что может быть преимуществом. Если вам это не нужно, MOC3051 представляет собой опто-триак с произвольным переключением. Недостаток использования симистора может заключаться в том, что падение напряжения составляет несколько вольт, а когда напряжение для переключения составляет всего 50 В, потери по сравнению больше, чем, например, для 230 В.
МОП-транзистор в качестве переключающего элемента может показаться лучшей идеей, но если вы используете его в мосту, как в решении Рассела, у вас все равно будет примерно такое же падение напряжения, но на этот раз на диодах.
Лучшее решение относительно падения напряжения - это старое доброе электромеханическое реле . В зависимости от типа нагрузки вам придется снизить значение реле, так что для переключения 5А вам может потребоваться версия 16А. Цена на реле 16А сопоставима с DIY SSR.
источник