A kevésbé jól sikerült cím után azt hiszem jobb, ha egybõl belevágok a téma közepébe. Készítettem egy olyan áramkört ami
hasonlóan mûködik mint egy szilárdtest-relé, de a vezérlése nem a bemenetére kapcsolt feszültséggel történik, hanem
egy vezetékben folyó váltakozóáram aktiválja. Az érdekessége a dolognak, hogy nem kell beiktatni a vezérlõ áramkörbe
ezt kis szerkezetet, hanem elegendõ a panelen levõ kisméretú áramváltóján átfûzni a vezetéket.
Néhány fotó/video talán jobban bemutatja mirõl is van szó:
A fenti két videóban az áramváltón átfûzött piros vezetéken folyó áram aktiválja a kapcsolót (AK-CSW). A kapcsolóáramkör
pedig, egy 230V AC behúzótekercssel szerelt, nagyobb mágneskapcsolót vezérel (de az áramkörében lehetne akár egy 230V-os
izzólámpa is, vagy más fogyasztó). A második videofelvételen szereplõ áramkör kikapcsolása késleltetett,
kb. 3 másodperccel a vezérlõ kör megszakítása után kapcsol ki, míg az elsõ verzió esetén
nincs érzékelhetõ késleltetés. A határozott kapcsolás, ill a minél stabilabb mûködés érdekében az áramkör jelentõs hiszterézissel
kapcsol, ami azt jelenti, hogy a kikapcsolás alacsonyabb áramerõsségnél következik be, mint amekkora áram a bekapcsoláshoz kell.
Miben tud többet ez az áramkör, mint egy bolti "áram relé" ?
Teljesen elektronikus, mozgó alkatrészek nélküli megoldás.
Az elektronikus relékhez képest, ennek az áramkörnek csak két kivezetése van, nem szükséges a mûködéséhez a nullavezetõ,
és nem kell hozzá semmilyen segédtáp vagy egyéb tápfeszültség, egyszerûen csak be kell iktatni a kapcsolt áramkörbe.
Az áramkör bekapcsolási érzékenysége mindössze kb. 0,06A de ez egy sönt ellenállás beépítésével növelhetõ (akár 10A-re is).
A sönt ellenállás helye ki van képezve a panelen, de alaphelyzetben nincs beépítve.
Amennyiben kisebb áram érzékelésére van szükség, akkor a vezeték többször is áthurkolható az áramváltón,
egyszeresen áthurkolva így kb. 30mA lesz az érzékenysége, többszörsen áthurkolva pedig még tovább csökkenthetõ a legkisebb
érzékelhetõ áramerõsség.
Mekkora a terhelhetõsége, ill mik az elektromos paraméterei az áramkörnek?
Maximális folyamatos áramerõsség a kapcsoló kimeneten: 1A (nagyobb áramerõsség esetén célszerû mágneskapcsolót vezérelni vele)
Maximális rödid idejû áramerõsség a kapcsoló kimeneten (max. 2sec): 4A
Maximális impulzus jellegû áramerõsség a kapcsoló kimeneten (1 periódus, max. 20msec): 40A
Névleges áramerõsség: 1A AC, 50Hz
Névleges mûködési feszültség: 230V AC, 50Hz
Maximális feszültség: 300V AC 50Hz
Legkisebb érzékelhetõ áram az áramváltón (átfûzött vezetékkel) kb.: 0,06A (60mA)
Maximális tartósan átfolyó áramerõsség az áramváltón átfûzött vezetékben: 50A
Maximális impulzus jellegû áramerõsség az áramváltón átfûzött vezetékben (egy periódus, azaz max. 20ms): 10kA
Kikapcsolás késleltetése: 0sec vagy kb. 3sec, felépítés ill. verzió függõ
Az alkalmazott kapcsoló-félvezetõ tipusa a kapcsoló kimeneten: Triac
Szivárgási áram kikapcsolt állapotban (230V AC feszültség esetén): <1mA (<0,001A)
Maradékfeszültség bekapcsolt állapotban kb.: 1Veff
A ki/be kapcsolás módja: nullaátmenet közelében.
Mûködési mód: AC áramvezérelt, hiszterézises AC kapcsoló, kontakt: NO (Normally Open)
Segéd tápfeszültség, mûködtetõ feszültség: nem szükséges hozzá
Fázisvezetõ és nullavezetõ bekötése: egyik sem szükséges hozzá, bárhol beiktatható az áramkörbe hasonlóan mint egy mechanikus kontakt.
Sönt ellenállás alkalmazása, ill. a ki- és be-kapcsolás áramküszöbe:
Sönt ellenállás
Bekapcsolási küszöb
Kikapcsolási küszöb
Ω
A
A
∞ (nincs)
0,06
0,0025
10k
0,1
0,015
4,7k
0,16
0,030
1k
0,6
0,15
680
1,7
0,4
180
3,3
0,8
56
10
3
A táblázatban szereplõ értékek mérési eredmények, a gyakorlatban némi szórás eléképzelhetõ,
ezért az adatok csak tájékoztató jellegûek.
Más áramerõsség értékekhez, a táblázat alapján némi interpolációval saccolhatók a szükséges
sönt ellenállás értékek, de akár trimmer potméter is alkalmazható.
Az áramkör ötlete az éjszakai/nappali kiesésmentes átkapcsoló
vezérlõ áramkörének tervezésekor jött. Az AK-UNI áramkörök szintén áramváltóval mûködnek, de a mûködési logikájuk
jelentõsen eltér ettõl az áramkörtõl, ezért arra gondltam, hogy jó lenne egy olyan verzió ami hasolnóan mûködik mint egy
áram relé. Ez az áramkör lett, a fentebb látható AK-CSW jelõlésû áramkör. Az áramkörbõl két prototípus készült, ami eddig a
"fikóban hevert", azonban nemrég érdeklõdött egy levélíró hogy nincs-e véletlenül ilyen áramköröm. Ezért úgy
gondoltam, hogy esetleg másokat is érdekelhet ilyen áramkör.
Tipikus alkamazási területe pl. egy fogyasztó
bekapcsolásának érzékelése, a tápvezetékében folyó áram figyelésével, és ennek hatására egy másik fogyasztó bekapcsolása,
pl. forgácsóló gép indulásakor az elszívó automatikus indítása, majd késleltetett leállítása. Azonban ennél bonyolultabb
megoldások is elképzelhetõk, aminek csak a felhasználó fantáziája szab határt. Az áramváltón pl. több vezetéket is át
lehet fûzni, így több különbözõ fogyasztó árama is figyelhetõ egyszerre. Sõt a saját kapcsoló áramköre is átfûzhetõ
az áramváltóján, így akár öntartó áramkör is kialakítható. Vagy pl. amennyiben egyszerre átfûzzük rajta a fázis és a nulla
vezetõt is, akkor egy ÉV reléhez hasonló hibaáram jelzõ/kapcsolóként is mûködhet, (az érzékenysége ebben az esetben
is növelhetõ a vezetékek többszörös áthurkolásával az áramváltón).
Alkalmazási példák:
Figyelem, a lenti áramköri rajzok csak egyszerüsített pédák, nem szerepelnek rajta sem áramkörvédelmi,
sem érintésvédelmi megoldások, azonban ezek a gyakorlatban nem hagyhatók el!
Természetesen az összes felhasználási lehetõség bemutatása, de még csak a felsorolása is lehetetlen lenne,
de ötletadónak talán ennyi is megteszi.
Akinek kérdése merült fel a témával kapcsolatban, esetleg szeretne ilyen áramkört, az az alábbi email címen elérhet:
