Автоматизация для всех. Производитель программного обеспечения и электроники.

Использование безтрансформаторного блока питания
в релейных схемах.

 

В данной статье будет рассмотрена схема реле с безтрансформаторным питанием на гасящем конденсаторе.


Довольно часто возникает необходимость создания небольших устройств с сетевым питанием, как правило, это небольшие устройства для нужд бытовой автоматики, такие как фото реле, реле периодического включения и т. д.


Устройства должны управлять нагрузками переменного тока: лампы, вентиляторы и тому подобные устройства.
В них не всегда возможно использование триаков на выходе, особенно если нагрузкой служит электродвигатель или энергосберегающие лампы.


Удобнее использовать миниатюрные электромагнитные реле.
Однако, такие реле имеют достаточно большой потребляемый ток и что самое главное, потребляют они его только в момент включения, что может быть недостатком при  использовании блоков питания на гасящем конденсаторе.


Для примера рассмотрим простую схему реле периодического включения освещения.

Схема реле с безтрансформаторным питанием http://autobills.ru/
СХЕМА №1

 

В данной схеме использовано реле на 5 вольт с потребляемым током 72 мА , что потребует использование мощного стабилитрона и гасящего конденсатора большой емкости.
Также,  недостатком является то, что реле и микроконтроллер питаются от одного источника без фильтрации по питанию, что может вызвать нестабильную работу микроконтроллера, из-за просадок питания в момент включения реле.


Немного модернизируем схему.

Схема реле с безтрансформаторным питанием http://autobills.ru/
СХЕМА №2

 

Здесь уже использовано реле на 12 вольт с током 30 мА, что позволит применить стабилитрон на 12 вольт с меньшим током стабилизации  (можно использовать и более высоковольтные реле на 24 и более вольт).
В цепи питания микроконтроллера появился простейший параметрический стабилизатор, что обеспечивает его стабильную работу.
Недостаток этой схемы в использовании однополупериодного выпрямителя, что вынуждает увеличивать емкость гасящего конденсатора.


Модернизируем схему.

Схема реле с безтрансформаторным питанием http://autobills.ru/
СХЕМА №3

 

В этой схеме уже применен двухполупериодный выпрямитель, что сразу же позволило снизить емкость гасящего конденсатора и его габариты.
Однако, по прежнему приходится использовать 12 вольтовый стабилитрон большой мощности, что приводит к значительному выделению тепла на нем.


Рассмотрим, почему это происходит.

Схема реле с безтрансформаторным питанием http://autobills.ru/
РИСУНОК №1

 

Устройство с источником питания на гасящем конденсаторе, по сути, представляют собой делитель сетевого напряжения, рассчитанный так, чтобы на нагрузке выделялась необходимое для работы напряжение (в нашем случае 12 вольт).
Сам микроконтроллер, как правило, потребляет незначительный ток, однако реле требует порядка 40 мА.
Включаясь и выключаясь, реле меняет потребляемый нагрузкой ток, а значит, меняет соотношение плеч делителя.

Чтобы этого не происходило, используется стабилитрон, который берет на себя весь ток, в то время когда реле отключено. Это приводит к его значительному нагреву.


Попробуем модернизировать схему еще раз, дабы избежать выше перечисленных недостатков.


СХЕМА №4

 

В чем отличие от предыдущей схемы?

В том, что гасящий конденсатор (верхнее плече делителя напряжения), разделен на 2 части.
Когда реле отключено, питание идет через конденсатор малой емкости, делитель сбалансирован.
При подачи команды на включение, реле срабатывает за счет энергии запасенной в конденсаторе стабилизатора и своими контактами одновременно с нагрузкой подключает дополнительный конденсатор питания, увеличивая ток источника и балансируя делитель.


Таким образом, возможно, снизить ток стабилизации стабилитрона и уменьшить потребляемую устройством мощность.

 

 С уважением,
  Алексей Петрушев.
   г. Кемерово

          

Еще статьи.

 

Учет антикафе
Учет антикафе

Тарификация бильярда
Тарификация бильярда

Учет общей баниУчет общей бани

Тарификация
саун

Тарификация саун

Тарификация автомойкиТарификация автомойки

“Модуль «Отель».
Бронирование контроль”
“Модуль «Отель».
Бронирование контроль”

Еще
Еще

 



Кемерово 2006 - 2022