ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN Rơle trạng thái rắn của sê-ri KR293. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Những tài liệu tham khảo Các vi mạch lai tích hợp của dòng KR293 là các công tắc chuyển đổi tín hiệu dòng điện một chiều và xoay chiều với sự cách ly quang điện tử giữa đầu vào và đầu ra. Xét về các thông số điện và chức năng, các vi mạch này có thể thay thế rơle cơ điện trong nhiều lĩnh vực công nghệ. Tình huống này đã quyết định việc sử dụng rộng rãi thuật ngữ "rơle trạng thái rắn" trong tài liệu để chỉ các mạch tích hợp của một loạt thiết bị chuyển mạch mới, nguyên lý hoạt động của nó đã được thảo luận chi tiết trên tạp chí "Radio" N2 năm 1995. THÀNH PHẦN CỦA SERIES Hiện tại, dòng KR293 bao gồm năm loại rơle trạng thái rắn KR293KP1 KR293KP5, mỗi loại được hình thành bởi các thiết bị có hai xếp hạng tiêu chuẩn, ví dụ: KR293KP1 và KR293KP11. Lần lượt, mỗi loại vi mạch chứa ba nhóm (nhóm A, B và C). Hình ảnh đồ họa thông thường của các mạch tích hợp của một loạt rơle trạng thái rắn được trình bày trong Hình 1. Rơle một kênh KR293KP1AV, KR293KP11AV, KR293KP3AV và KR293KP31AV được chế tạo trong hộp sáu chân bằng nhựa hình chữ nhật 2101-6 và các vi mạch hai kênh KR293KP2AV, KR293KP21AV, KR293KP4AV, KR293KP41AV, KR293 5KP293AV và KR51KP2101AV - trong loại gói tám chân 8-XNUMX. Vi mạch KR293KP1 KR293KP5 được thiết kế để chuyển đổi tín hiệu của cả dòng điện một chiều và xoay chiều, và KR293KP11 KR293KP51 - chỉ dòng điện một chiều. Rơle trạng thái rắn KR293KP1AV, KR293KP11AV, KR293KP2AV và KR293KP21AV có cái gọi là tiếp điểm thường mở, tức là. tương ứng với rơle loại A và KR293KP3AV, KR293KP31AV, KR293KP4AV và KR293KP41AV là rơle loại B có tiếp điểm thường đóng. Vi mạch KR293KP5AV và KR293KP51AV có thể thực hiện các chức năng của rơle loại C, hoạt động để chuyển mạch.
Hình 1 Việc phân loại vi mạch thành các nhóm trong mỗi định mức tiêu chuẩn được thực hiện theo các giá trị của điện áp chuyển mạch tối đa cho phép Ucom và giá trị liên quan về mặt vật lý của điện trở đầu ra của rơle trạng thái rắn ở trạng thái mở Rout (Bảng 1). Bảng 1
Rõ ràng là không nên sử dụng xếp hạng tiêu chuẩn KR293KP2AV, KR293KP4AV và KR293KP5AV thay vì KR293KP21AV, KR293KP41AV và KR293KP51AV để chuyển đổi dòng điện một chiều do điện trở đầu ra cao và xếp hạng tiêu chuẩn KR293KP1AV và KR293KP3AV có lợi thế nhất định so với KR293 11KP293AV và KR31KP4 rẻ hơn AV , vì chúng cho phép, nếu cần, Có thể giảm một nửa điện trở đầu ra của thiết bị bằng cách vận hành ở chế độ chuyển mạch đặc biệt, khi chân 6 và 5 của vi mạch được kết hợp và kết nối với điện thế dương, còn chân XNUMX với điện thế âm của mạch tương ứng. Các giá trị thông số đưa ra ở Bảng 1 tương ứng với các chế độ đo sau (Bảng 2): Bảng 2
ĐẶC ĐIỂM ĐIỆN RƠLE Rơle trạng thái rắn thuộc tất cả các xếp hạng tiêu chuẩn của dòng KR293 được thống nhất về các đặc tính đầu vào, được xác định bởi các thông số của điốt phát sáng hồng ngoại được sử dụng trong thiết bị. Sự phụ thuộc của điện áp đầu vào trực tiếp Vin và điện trở đầu ra Rout vào mức dòng điện đầu vào trong phạm vi nhiệt độ được thể hiện trong hình. 2 và 3, tương ứng.
Cần lưu ý rằng việc giảm dòng điện đầu vào so với giá trị danh nghĩa, ngoài việc tăng trực tiếp điện trở đầu ra, còn dẫn đến sự chênh lệch rộng rãi các giá trị của tham số này, trong khi việc đánh giá quá cao dòng điện đầu vào thực tế không mang lại bất kỳ cải thiện đáng chú ý nào về đặc tính tĩnh của thiết bị. Khi sử dụng rơle để chuyển đổi tín hiệu tương tự trong mạch tuyến tính, cần lưu ý rằng đặc tính dòng điện-điện áp đầu ra của thiết bị là phi tuyến ngoài phạm vi điện áp đầu ra -0.7 ... 0.7 V, như trong Hình 4. . do hoạt động chuyển mạch của diode nguồn thoát tích hợp của bóng bán dẫn MOS.
Độ lớn của dòng điện đầu vào có ảnh hưởng rõ rệt đến các thông số động của rơle trạng thái rắn. Từ Hình 5, rõ ràng là bạn không nên vận hành ở dòng điện đầu vào thấp hơn dòng định mức. Đồng thời, phải lưu ý rằng các vi mạch dòng KR293 duy trì các chỉ số độ tin cậy cao nếu dòng điện đầu vào trung bình không vượt quá 20 mA.
Một mạch đơn giản cho phép bạn có được dòng điện và điện áp đầu vào cần thiết để điều khiển đáng tin cậy rơle trạng thái rắn được hiển thị trong Hình 6. Hình 6 Điện trở R1 đặt mức dòng điện đầu vào và điện trở R2 được sử dụng nếu mạch điều khiển có dòng rò mức cao đến mức không cho phép duy trì điện áp ở đầu vào của vi mạch nhỏ hơn 0.8 V. là cần thiết để giảm thời gian bật của thiết bị, nên bổ sung mạch bằng chuỗi điều khiển xung RC cho đèn LED. Tại thời điểm chuyển mạch, một dòng xung chạy qua đèn LED, được xác định bởi chuỗi RC bao gồm điện trở R3 và tụ điện C. Độ lớn của dòng xung không được vượt quá giá trị tối đa cho phép đối với rơle 150 mA, cũng phải hãy nhớ rằng mức điện áp ngược tối đa cho phép trên đèn LED không được vượt quá 3V. ĐẶC ĐIỂM NHIỆT CỦA rơle Rơle trạng thái rắn là một thiết bị bán dẫn vẫn giữ được chức năng và độ tin cậy cao nếu nhiệt độ hoạt động của điểm nối pn, Tp, không vượt quá 125°C. Nhiệt có thể được cung cấp cho vi mạch cả từ môi trường có nhiệt độ Tc và do sinh nhiệt trong chính thiết bị do đốt nóng bằng điện trở, chủ yếu ở các mạch đầu ra của thiết bị khi có dòng điện chạy qua. Mức độ quá nhiệt của điểm nối pn được xác định bởi giá trị của cái gọi là tinh thể kháng nhiệt - môi trường, Rк-с, giá trị này đối với tất cả các loại vi mạch thuộc dòng KR293 là 60 ° C / W. Công suất cho phép Po(T) mà thiết bị có thể tiêu tán ở nhiệt độ nhất định được xác định theo mối quan hệ sau: Po(Tс) = ( Tп - Tс ) / Rп-с (1) Do đó, bằng cách sử dụng sự phụ thuộc của điện trở đầu ra của thiết bị ở trạng thái mở vào nhiệt độ, có thể xác định dòng tải vận hành trung bình cho phép ở nhiệt độ môi trường nhất định. Bởi vì, P(Tс) = (Iout)2 * Lộ trình(Tp) (2), thì từ (1) và (2) ta có: Iout = (Tp - Ts) / Rp-s Lộ trình(Tp) 1/2 (3) Ví dụ: hãy xác định giá trị dòng tải cho phép của vi mạch KR293KP1B ở Tc = 85°C. Điện trở đầu ra của thiết bị ở nhiệt độ 25°C là 25 Ohms (xem Bảng 2), tỉ số Rout(125C)/Rout(25C) theo đồ thị trên hình là 1.6 thì Rout(125C) = 25 * 1.6 = 40 Ôm. Bây giờ, sử dụng (3), chúng ta tìm được Iout = ( 125 - 85 ) / (60 * 40) 1/2= 0.12 (A) Lưu ý rằng biểu thức (1) cũng nên được sử dụng để xác định dòng điện đầu ra tối đa ở trạng thái tắt, đối với các giá trị đã cho của nhiệt độ môi trường Tc và điện áp đầu ra tối đa cho phép ở trạng thái tắt Ucom, không được vượt quá các giá trị tính theo công thức sau: Iout P(Tc)/Ucom = ( Tp - Tc ) / ( Rp-s * Ucom) (4) Vì vậy, đối với vi mạch KR293KP1B có Tc bằng 85C, ta tìm được Iout (125 - 85) / (60 * 250) = 280 (μA). Mặc dù thiết bị ở trạng thái hỏng hóc không phải là điều kiện vận hành chấp nhận được nhưng việc đánh giá trước các điều kiện không thuận lợi phải được thực hiện trước, điều này đặc biệt quan trọng khi vận hành với tải cảm ứng. CÔNG SUẤT ĐẦU RA Ở TRẠNG THÁI TẮT Điện dung này về cơ bản là điện dung của diode thoát nước tới đế phân cực ngược của MOSFET ở trạng thái không có dòng điện chạy qua đèn LED. Rõ ràng, điện dung này tạo ra sự truyền tín hiệu xoay chiều không mong muốn đến tải khi rơle bị tắt. Mạch rơle tương đương đơn giản hóa cho dòng điện xoay chiều được hiển thị trong Hình 7 Hình 7 Để giảm điện dung đầu ra của thiết bị, người ta sử dụng đặc tính giảm điện dung rào cản của diode với độ phân cực ngược tăng dần tại điểm nối pn. Độ lệch phải được áp dụng cho một trong các tiếp điểm đầu ra của rơle, trong khi tổng điện áp phân cực và biên độ cực đại của tín hiệu xoay chiều không được vượt quá điện áp tối đa cho phép ở đầu ra của thiết bị ở trạng thái tắt. Phương pháp áp dụng độ lệch này được thể hiện trong Hình 8.
Hình 8 Với phương pháp này, một trong các điốt của bóng bán dẫn MOS sẽ có độ phân cực ngược, điốt còn lại trong trường hợp này sẽ có độ lệch bằng 0. Có một cách khác để áp dụng điện áp phân cực. Nó bao gồm việc sử dụng nguồn điện áp âm, ví dụ, có sẵn trong các tổng đài điện thoại. Cực âm của nguồn được kết nối thông qua một điện trở có điện trở cao đến chân thứ 5 của vi mạch, như trong Hình 9, trong khi cả hai điốt sẽ có độ phân cực ngược. Tổng điện dung đầu ra trong trường hợp này sẽ nhỏ hơn hai lần so với phương pháp áp dụng độ lệch đầu tiên.
Điện trở trong mạch phân cực Rcm. ngăn chặn sự kết nối giữa tải và nguồn tín hiệu ở trạng thái khi rơle bật và phải lớn hơn nhiều so với điện trở tải. Ở trạng thái tắt, điện trở phân cực phải nhỏ hơn nhiều so với điện kháng điện dung để ngăn chặn sự điều biến điện áp phân cực bằng dòng điện dung. Ví dụ: để chuyển mạch các tổng đài điện thoại với Rload.=600 Ohm, Fsign.=1000 kHz và Out.=20pF, giá trị của Rcm phải nằm trong khoảng 0.5...5 MOhm. Hình 10 thể hiện đồ thị của điện dung đầu ra rơle so với điện áp phân cực.
ĐIỆN ÁP CÁCH ĐIỆN Thông số rơle “điện áp cách điện” đặc trưng cho khả năng của rơle chịu được điện áp thử nghiệm 1500 V đặt giữa đầu vào và đầu ra trong một phút. Thông số được kiểm soát là dòng rò, không được vượt quá 10 μA. Trong quá trình sản xuất, việc kiểm soát 100% thiết bị được thực hiện để đảm bảo độ ổn định của rơle khi đặt điện áp cách điện 1800 V trong 5 giây. Điện áp cách điện 1500 V là đủ cho hầu hết các ứng dụng rơle công nghiệp, trong đó điện áp cung cấp không vượt quá 220 V. Đối với các ứng dụng có yêu cầu ngày càng cao về độ tin cậy và an toàn điện của thiết bị (thiết bị y tế, năng lượng), một nhóm có lớp cách điện điện áp 4000 V được tạo ra, cần đặc biệt lưu ý rằng điện áp cách điện là điện áp thử nghiệm đặt vào thiết bị trong thời gian ngắn và nhà sản xuất không đảm bảo rằng thiết bị sẽ duy trì ở mức điện áp này trong thời gian dài. Tác giả: Zeshkov Yu., Pervouralsk, vùng Sverdlovsk. ; Xuất bản: N. Bolshakov, rf.atnn.ru Xem các bài viết khác razdela Những tài liệu tham khảo. Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này. Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất: Máy tỉa hoa trong vườn
02.05.2024 Kính hiển vi hồng ngoại tiên tiến
02.05.2024 Bẫy không khí cho côn trùng
01.05.2024
Tin tức thú vị khác: ▪ Bộ vi xử lý sáu lõi Intel Core i7-3960X Extreme Edition và Intel Core i7-3930K ▪ Công ty vận chuyển vận chuyển CO2 bị bắt giữ ▪ Laptop chơi game Acer Nitro V 16 ▪ Đã xác định lý do giảm độ sáng của đèn LED Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới
Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí: ▪ phần của trang web Kỳ quan thiên nhiên. Lựa chọn bài viết ▪ bài báo Mì ăn liền. Lịch sử phát minh và sản xuất ▪ bài viết Ớt ngọt hàng năm. Truyền thuyết, canh tác, phương pháp áp dụng ▪ bài viết Ăng-ten TV ngoài trời. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện ▪ bài viết Xâu kim. tiêu điểm bí mật
Để lại bình luận của bạn về bài viết này: Tất cả các ngôn ngữ của trang này Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web www.diagram.com.ua |