Применение
Для включения/выключения мощной нагрузки в сети переменного тока обычно используют использование автоматические выключатели, магнитные пускатели и контакторы. Такие виды коммутации относятся к механическим. Неоспоримое преимущество которых - простота.
Но вышеперечисленным способам присущи недостатки, такие, как искрообразование и износ контактных площадок, особенно когда речь идёт о частом включении/выключении.
Как альтернатива механическому способу коммутации, есть готовые промышленные решения, например, в виде различных твёрдотелых реле, которые позволяют бесконтактно осуществлять коммутацию.
В сегодняшней публикации рассматривается устройство включения/выключения мощной нагрузки в сети переменного тока 230VAC с помощью нажатия одной миниатюрной кнопки.
Схема электрическая и принцип работы
Схема управления построена на защёлке, образованной двумя элементами триггера Шмидта микросхемы DD1 CD40106. Каждое нажатие кнопки SB1 меняет состояние выхода (4) - высокий/низкий. Питание ИС осуществляется непосредственно от сетевого напряжения через шунтирующие R3, C2, выпрямитель VD1, VD2 и стабилизатор VD3, C3.
Выход микросхемы DD1 управляет симисторной оптопарой DA1 MOC3041. Особенностью данной оптопары является встроенный детектор сетевого напряжения, который позволяет осуществлять переключения только при переходе через нуль.
Такой метод переключения является наиболее желательным, особенно когда работа осуществляется на реактивную нагрузку и широко применяется, например, в тиристорных сетевых стабилизаторах.
Силовая часть схемы - это симистор VS1 BT139, допустимый ток которого и определяет максимальную мощность коммутируемой нагрузки. В приведённой схеме - 16А.
Конструкция
Печатная плата крепится к теплоотводу симистором VS1. Площадь теплоотвода - не менее 200 см^2. Кнопка SB1 выносится в нужное оператору место, причём их можно параллелить для управления нагрузкой из разных мест.