Наиболее часто для включения мощных потребителей энергии используют специальные
электромагнитные реле — пускатели (с группой контактов, рассчитанных на коммутацию
токов более 10 А при напряжении 220…380 В). Со временем от интенсивной эксплуатации
силовые контакты подгорают и требуют очистки. При работе в прерывистом режиме,
например, в цепи включения нагревателей, срок службы такого реле довольно мал.
Потому в современных устройствах часто используют электронные коммутаторы:
тиристоры и симисторы. Они намного надежнее контактов пускателя и более выносливы
к импульсным перегрузкам, к тому же имеют меньшие габариты и работают бесшумно.
Кроме того, при повреждении в импортных бытовых приборах силового реле быстро
найти для него эквивалентную замену не всегда удается. Приведенная схемапозволяет
довольно просто решить эту проблему. Схема коммутатора выполнена на 2-х встречно
включенных тиристорах и позволяет заменить вышедшее из строя силовое реле, например,
в СВЧ печке. При этом управляющие контакты К1.1 стоят в цепи управления тиристоров
и могут быть низковольтными и слаботочными (100 мА), что обеспечивает практически
любое миниатюрное реле.
Рисунок 2 — Коммутатор переменного напряжения на тиристорах
Рисунок 2 — Коммутатор с оптронной развязкой цепи управления
При встречном включении тиристоров на каждой полуволне сетевого напряжения
будет работать лишь один (соответствующий). Резистор R1 ограничивает ток управления
и может иметь номинал 300…560 Ом. При замыкании контактов К1.1 в нагрузку
будет поступать неискаженный синус — тиристоры открываются практически в начале
возрастания сетевого напряжения. В процессе работы такой коммутатор не создает
помех.
Данная схема отличается простотой (за счет использования внутренней структуры
тиристоров) и удобна тем, что не требует применения дополнительных элементов
для управления открыванием, как это необходимо многим типам симисторов. Потому
такая схема широко используется в промышленном оборудовании для коммутации силовых
цепей при помощи маломощных контактов, например, имеющихся в терморегуляторе.
Для увеличения надежности коммутатора иногда требуется управлять включением
нагрузки без применения механических контактов. Схема, показанная на рис. 4.6,
позволяет включать нагрузку при подаче напряжения 5… 10 В в цепь управления.
При этом обеспечивается гальваническая развязка управляющего сигнала от сети
при помощи оптронной пары. А для включения нагрузки достаточно тока через внутренние
светодиоды около 1 мА. Такую схему можно использовать для дистанционного управления
коммутатором.
Общим недостатком приведенных выше схем, так же как и у электромагнитного силового
реле, является появление помех в момент включения нагрузки. Это объясняется
тем, что момент времени, в который происходит замыкание управляющей цепи тиристоров,
не синхронизирован с переходом сетевого напряжения через «0», т. е.
включение возможно при действующей максимальной амплитуде напряжения в сети.
При монтаже схемы применялись резисторы МЛТ соответствующей мощности. Тиристоры
выбираются в зависимости от нужного максимального тока в нагрузке, а при их
работе на больших токах необходимо использовать радиаторы.
По материалом книги «Полезные схемы» И.П. Шелестов