مفاتيح التيار المستمر الالكترونية

مفاتيح التيار المستمر الالكترونية :
تعمل مفاتيح التيار المستمر الالكترونية ” DC Solidstate Relay ” على وصل وفصل الجهود المستمرة , ويتم التحكم فيها بإشارة جهد مستمر صغيرة (جهد المرجع) .

الشكل التالي يبين إحدى الدوائر الالكترونية لمفاتيح القدرة الالكترونية DC .
Solid State Relay circuit

عند وصول إشارة دخل +5V ينبعث شعاع ضوئي من D2 فيتحول الترانزستور Q3 لحالة الوصل فينتقل جهد مجمع Q3 لقاعدة الترانزستور Q2 ويتحول Q2 لحالة التشبع , وتباعا يتحول Q4 لحالة التشبع وبالتالي يمر التيار الكهربي في الترانزستور Q4 وصولا للحمل ومن ثم يصبح كمفتاح مغلق , ويعمل الثنائي D1 على حماية الدخل من انعكاس القطبية , أما الترانزستور Q1 فيحمى دائرة الدخل من زيادة جهد الدخل عن الحدود المسموح بها , حيث يتحول لحالة الوصل عند زيادة التيار المار في D2 نتيجة لزيادة جهد الدخل والذي يؤدى لزيادة فرق الجهد على أطراف المقاومة R2 والتي تمثل فرق الجهد بين قاعدة وباعث الترانزستور Q1 وتقوم المقاومة R1 في هذه الحالة بتحديد التيار المار في دائرة الدخل .

الشكل التالي يبين رمز موديل DC المتوفر في الأسواق .

DC Solid State Relay

مفاتيح التيار المتردد :
تعمل مفاتيح التيار المتردد الالكترونية على وصل وفصل الجهود المترددة , ويتم التحكم فيها بإشارة جهد مستمر صغيرة (جهد المرجع) .
تنقسم مفاتيح القدرة الالكترونية AC إلى :

مفاتيح تيار متردد الكترونية يتم إشعالها عشوائيا Random trigger Switch .
مفاتيح تيار متردد الكترونية يتم إشعالها لحظة العبور بالصفر
Zero voltage trigger .

الفرق بين هذين النوعين يتضح من الشكل التالي
Solid State

فالموجة 1 : لجهد المصدر الكهربي المتردد .
والموجة 2 : لجهد الإشعال (إشارة الدخل) .
والموجة 3 : لجهد الخرج عند الإشعال العشوائي .
والموجة 4 : لجهد الخرج عند الإشعال لحظة العبور بالصفر .

فالإشعال العشوائي يتم في اللحظة التي تصل فيها إشارة التحكم بغض النظر عن زاوية الإشعال مما يسبب إمرار تيارات عالية وكذلك تولد موجات راديو RFI تحدث تداخل مع الأجهزة الالكترونية القريبة , في حين أن الإشعال لحظة العبور بالصفر خال من هذه السلبيات.
الشكل التالي يبين الدائرة الالكترونية لمفتاح تيار متردد AC الكتروني يشتعل لحظة العبور بالصفر .

AC Solid State Relay

فعند وصول إشارة جهد مستمرة لأطراف الدخل يتشبع Q2 فيشتعل الثيرستور Q4 عند جهد قريب من الصفر , وتصبح R5 و Q4 بمثابة حمل للقنطرة BR1 , وتباعا يمر تيار الإشعال فى بوابة الترياك Q5 , ويتحول الترياك لحالة الوصل .

والجدير بالذكر أنه عندما يكون الجهد اللحظي لمصدر التيار المتردد أكبر من 20V ينهار ثنائي الزنر D3 وبالتالي يتحول الترانزستور Q3 لحالة الوصل ويحدث قصر بين بوابة ومهبط الثيرستور Q4 فيمنع هذا الثيرستور من التحول لحالة الوصل وبذلك نضمن أن الإشعال يتم عند زوايا قريبة جدا من الصفر فقط .
ويعمل الثنائي D1 على حماية دائرة الدخل من انعكاس القطبية , ويعمل Q1 على حماية دائرة الدخل من زيادة الجهد عن الحدود المسموح بها , وتعمل الدائرة المؤلفة من C1 و R6 كدائرة مصيدة Snubber لمنع إشعال الترياك نتيجة للتغير السريع في جهد المصدر المتردد .
وبمجرد تحول الترياك Q5 لحالة الوصل يصل التيار الكهربي للحمل .

الشكل التالي يبين رمز مفتاح التيار المتردد AC الالكتروني.