С твердотельными реле знакомы все, и вот предлагаем ещё одно интересное схемное решение. Представляем мощное электронное реле на MOSFET с гальванически развязанным выходом через оптрон и защитой – мониторингом тока нагрузки. В этом проекте используются силовой оптрон CPC1718J на 100 В и гальванически развязанная микросхема датчика тока ACS71240 с подавлением синфазного поля и обнаружением перегрузки по току. Модуль может использоваться в промышленности для управления двигателем, робототехники и переключения питания электроники. Реле нормально разомкнуто и требует входного сигнала от 3,3 В до 5 В для работы с максимальным рабочим напряжением питания нагрузки 100 В постоянки и током до 6,7 А без радиатора и 17,5 А с радиатором.
Датчик тока ACS71240 может измерять ток до 10 А. Рабочее напряжение микросхемы 3,3 В. Этот датчик доступен с различными диапазонами тока и рабочим напряжением. Смотрите техническое описание микросхемы ACS71240 для различной модели в соответствии с требованиями пользователя.
Схема и подключение реле
- CN1: контакт 1 = вход VCC до 90 В постоянного напряжения, контакт 2 = заземление
- CN2: контакт 1 = +нагрузка, контакт 2 = заземление-нагрузка
- D1: питание логики светодиода для схемы измерения тока
- CN3: контакт 1 = вход 3,3 В для микросхемы датчика тока, контакт 2 = выход монитора тока, контакт 3 = отказ (активный низкий уровень), контакт 4 = заземление (логика), контакт 5 = анод светодиода, контакт 6 = катод светодиода.
Характеристики электронного реле
- Источник питания нагрузки 90 В
- Ток нагрузки 6,7 А без радиатора, 17,5 А с радиатором и вентилятором
- Потребление реле 0,075 Вт
- Изоляция входа/выхода 2500 В (среднеквадратичное значение)
- Время включения реле до 20 мс
- Время выключения реле до 5 мс
- Входной сигнал реле от 3,3 В до 5 В при 10 мА
- Размеры печатной платы 52 X 50 мм
- Источник питания 3,3 В при 15 мА
- Выход амперметра 132 мВ/А
- Выходное напряжение нулевого тока 1,65 В
- Диапазон измерения тока до 10 ампер
- Перегрузка по току FAULT доступна в диапазоне от 50% до 200% IP со временем отклика 1,5 мкс.
Проект также включает датчик тока для обратной связи по нагрузке. Цепь измерения тока построена с использованием ACS71240. Выход датчика тока также имеет гальваническую развязку и может использоваться для контроля тока нагрузки, состояния неисправности, разомкнутой нагрузки и короткого замыкания. Цепь датчика требует питания 3,3 В, а выход измерительный составляет 132 мВ/А, выходное напряжение нулевого тока 1,65 В. Нормальный выход датчика тока составляет 1,65 В, когда нагрузка отключена или не подключена. ACS71240 это действительно экономичное и точное решение для измерения переменного или постоянного тока в промышленных, автомобильных, коммерческих и коммуникационных устройствах.
Устройство состоит из линейного датчика Холла с малым смещением и медным токопроводящим контуром, расположенным вблизи поверхности кристалла. Приложенный ток, протекающий по этой медной дорожке, создает магнитное поле, которое воспринимается встроенным чипом датчика Холла и преобразуется в пропорциональное напряжение. Сопротивление встроенного проводника намного меньше, чем у обычных сенсорных резисторов, что снижает потери мощности и повышает эффективность. Подавление внешних синфазных магнитных полей достигается за счет дифференциального считывания, что обеспечивает высокую точность в средах с магнитными помехами. Точное напряжение, пропорциональное измеренному току, генерируется низким смещением.
В общем реле на базе MOSFET предлагает гораздо лучшие характеристики по сравнению с классическими электромеханическими реле. Это полупроводниковое устройство, которое заменяет механический переключатель с катушкой на оптически изолированный каскад, управляющий полевым МОП-транзистором. Внутри реле имеется светодиод со стороны входа и выхода, что повышает удобство использования и информативность.
