👩🏼‍🔧 👦🏼 🏕️ 我们正确点击继电器：切换强大的负载 📩 🙅🏼 ☢️

嗨，极客时间！

强大的负载管理是与家庭自动化有某种联系的人中一个非常流行的话题，并且通常在任何平台上，无论是Arduino，Rapsberry Pi，Unwired One还是其他平台，均可打开或关闭任何加热器，锅炉或频道迷迟早要这么做。

实际上，这里的传统难题是如何上下班。正如许多人在悲伤的经历中所看到的那样，中国继电器没有适当的可靠性-当切换强大的感性负载时，触点会产生大量火花，并且在某一时刻它们可能会粘住。我必须设置两个继电器-第二个是确保行程。

代替继电器，您可以放置一个三端双向可控硅开关或固态继电器（实际上，在同一情况下，具有逻辑信号控制电路和光电隔离的同一晶闸管或极点继电器），但它们的负号又少了-它们会发热。因此，需要散热器，其增加了结构的尺寸。

我想谈谈一个可以实现此目的的简单且相当明显但又很少见的方案：

输入和负载的电流隔离
开关感性负载，无浪涌电流和电压
即使在最大功率下也没有足够的散热

但首先，有一点说明。在所有情况下，均使用TRJ和TRIL系列的TTI继电器，并使用650 W真空吸尘器作为负载。

经典方案-我们通过常规继电器连接吸尘器。然后，我们将示波器连接到真空吸尘器（小心！必须将示波器或真空吸尘器（或者最好两者都从地面上）电隔离！不要用手指和鸡蛋爬盐瓶！不要在220 V电压下开玩笑！）并注意观察。

我们打开它：

我必须达到最大的电源电压（试图使电磁继电器的电压超过零是艰巨的任务：太慢了）。它在两个方向上都以几乎垂直的前沿短暂弹射，而干扰在所有方向上都飞了。预期的。

关闭：

感性负载上的急剧电压损失预示着不佳-浪涌向上飞行。此外，您是否在实际关闭之前的正弦毫秒内看到这些干扰？这是继电器触点开始打开的火花，因此有一天它们会被卡住。

因此，使用“裸”继电器，切换感性负载是不好的。我们该怎么办？让我们尝试添加一个缓冲-120欧姆电阻和0.15 uF电容器的RC链。

包括：

更好，但不很多。排放放慢，但总体上保持不变。

关闭：

同一张图片。垃圾仍然存在，尽管仍大大减少了继电器触点的火花。

结论：使用减震器比不使用减震器要好，但不能整体解决问题。但是，如果您想使用常规继电器切换感性负载，请使用缓冲电路。应该为特定负载选择额定值，但是在这种情况下，合理的选择是100-120 Ohms的1-W电阻和0.1 F的电容器。

参考：Agilent-应用笔记1399，“ 最大程度地延长继电器的使用寿命 ”。当继电器在最恶劣的负载下工作时，电动机（除了电感以外，在启动时电阻也非常低），作者建议将继电器的护照寿命减少五倍。

现在让我们采取骑士行动-我们将结合双向可控硅，可控硅驱动器和零检测功能，并将其中继到一个电路中。

此图中是什么？左边是入口。当向其提供“ 1”时，电容器C2几乎立即通过R1和D1的下半部分充电； VO1光电继电器打开，等待下一次通过零的转换（MOC3063-带有集成的零检测器电路），然后打开D4双向可控硅。加载开始。

电容器C1通过R1和R2链充电，大约需要t = RC〜100 ms。这些是市电电压的几个周期，也就是说，在此期间，双向可控硅将有时间保证导通。然后Q1打开，继电器K1接通（以及D2 LED，该LED发出翠绿色的光芒）。继电器触点绕开三端双向可控硅开关，因此，直到断开为止，它不会参与工作。并且不会变暖。

关机-顺序相反。一旦输入“ 0”，C1就会通过上臂D1和R1快速放电，继电器将关闭。但是，由于C2通过100千欧R3放电，三端双向可控硅开关元件保持开启状态约100 ms。此外，由于三端双向可控硅开关元件通过电流保持断开，即使在关闭VO1之后，它仍将保持断开状态，直到负载电流在下一个半周期内下降到三端双向可控硅开关元件的保持电流以下。

开：

关：很

漂亮，不是吗？此外，当使用可抵抗电流和电压快速变化的现代双向可控硅时（所有主要制造商都拥有此类型号-NXP，ST，Onsemi等，其名称以“ BTA”开头），根本不需要任何形式的缓冲器。

此外，如果您想起了安捷伦的聪明人，看看电动机消耗的电流是如何变化的，您将得到以下图片：

启动电流超过工作电流的四倍以上。在前五个周期（三端双向可控硅开关在电路中位于继电器之前的时间）中，电流下降约一半，这也大大降低了对继电器的要求并延长了其寿命。

是的，该电路比传统的继电器或传统的三端双向可控硅开关更复杂且更昂贵。但是通常这是值得的。

我们正确点击继电器：切换强大的负载

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