Hogyan tartják meg a késleltetett relék az időzítést az áramszünet után: A kondenzátor titka 

Amikor megszűnik az áramellátás, az időzítő tovább ketyeg

A motor leáll. Az áramellátás megszakad.

De a hűtőventilátornak még 60 másodpercig kell működnie, hogy megakadályozza a csapágy károsodását a maradékhőtől. Egy szabványos elektronikus időzítővel abban a pillanatban, hogy megszakítja az áramellátást a reléhez, az időzítő áramkör leáll, és a ventilátor azonnal leáll. Három perccel később egy beragadt csapágyat és egy 8000 dolláros motorcserét lát – mindezt azért, mert az “okos” elektronikus időzítője nem tudta 60 másodperccel túlélni az áramellátást.

Tehát hogyan érhet el megbízható időzítést, ha az áramforrás már megszűnt?

Az áram paradoxon: Miért van szüksége az elektronikus időzítőknek arra, amit elvesztettek

Íme az irónia: Az elektronikus időzítő relék állítólag okosabbak, mint pneumatikus elődeik – kisebbek, olcsóbbak, pontosabbak. És azok is, egészen addig a pillanatig, amíg áram nélkül kell működniük.

A szabványos elektronikus késleltetett kikapcsolású relék folyamatos bemeneti feszültséget igényelnek a teljes időzítési időszak alatt. A mikroprocesszornak vagy az RC időzítő áramkörnek áramra van szüksége a számláláshoz. A kimeneti relé tekercsének áramra van szüksége ahhoz, hogy bekapcsolva maradjon. Ha megszakítja az áramellátást, az egész rendszer azonnal összeomlik – az időzítés leáll, a relé kinyílik, a terhelés leáll.

Olyan, mint egy digitális óra, amely azonnal leáll, amint kihúzza a konnektorból.

A pneumatikus időzítőknek nem volt ilyen problémájuk. Amikor megszakította az áramellátást egy pneumatikus időzítő szolenoidjához, az érintkezők a megváltozott állapotukban maradtak, miközben a sűrített levegő lassan átszivárgott egy állítható nyíláson – nincs szükség folyamatos áramellátásra. Az időzítő mechanizmus mechanikus volt, amelyet légnyomás hajtott, nem elektronikus logika. Terjedelmesek, drágák (200-400 dollár) és rögzített időzítési tartományokra korlátozódtak, de működtek, amikor az áramellátás megszűnt.

Az 1970-es években megjelentek a szilárdtest időzítő relék RC áramkörökkel, majd később mikroprocesszorokkal – hatalmas javulás a méret, a költség és a rugalmasság terén. De a cserealkalmazások falakba ütköztek. A pneumatikus időzítők utólagos cseréjét meghatározó mérnökök felfedezték, hogy karcsú új elektronikus egységeik pontosan abban a helyzetben hibásodtak meg, ahol a pneumatikusok kiválóan teljesítettek: időzítés az áramellátás eltávolítása után.

A piac megoldást követelt. A gyártóknak elektronikus pontosságra volt szükségük pneumatikus stílusú “áramellátás utáni” működéssel.

Lépjen be az “igazi késleltetett kikapcsolású relé” – más néven “Szellem áram időzítő”.”

A szellem áram időzítő: Három módszer az energia tárolására az áramellátás megszűnése után

Az igazi késleltetett kikapcsolású relék az áram paradoxont úgy oldják meg, hogy saját energiaellátásukat a fedélzeten hordozzák. Amikor a bemeneti áramellátás megszűnik, a relé nem áll le – átvált a tárolt energiára, és úgy folytatja az időzítést, mintha mi sem történt volna.

Ennek elérésére három módszer létezik, mindegyiknek más előnyei és hátrányai vannak:

1. módszer: Kondenzátor kisülés (leggyakoribb)

A kondenzátor a tápfeszültségre töltődik, amíg az áramellátás be van kapcsolva. Amikor az áramellátás megszakad, a kondenzátor lassan kisül a relé tekercsén és az időzítő áramkörön keresztül, életben tartva mindent az előre beállított késleltetési időszak alatt.

Gondoljon rá úgy, mint “A kondenzátor utolsó lehelete”– ez a tárolt elektromos töltés fokozatosan távozik, éppen annyi ideig táplálva a relé tekercsét, hogy befejezze az időzítési ciklust.

Egy 2200 μF-os kondenzátor 12 V-on körülbelül 0,16 joule energiát tárol. Ez nem hangzik soknak – kevesebb energia, mint egy gemkapcsot egy méter magasra emelni –, de elegendő ahhoz, hogy egy 12 V-os relé tekercsét (tipikus 85 ohmos ellenállás, 140 mW energiafogyasztás) 5-10 másodpercig bekapcsolva tartsa, a relé lekapcsolási feszültségétől függően.

Ha ezt 10 000 μF-os kondenzátorra skálázza, akkor 30-60 másodperces időzítést kap külső áram nélkül.

2. módszer: Reteszelő relé + kis kondenzátor (leghatékonyabb)

Ahelyett, hogy folyamatosan táplálna egy szabványos relé tekercsét, használjon egy reteszelő (bi-stabil) relét, amely mechanikusan rögzül a helyén, amikor bekapcsolják, és nincs szükség tartóáramra. Amikor az áramellátás megszakad, egy kis kondenzátornak csak annyi energiát kell biztosítania, hogy a relét a beállított késleltetés után kioldja – talán 50-100 ms impulzusenergiát ahelyett, hogy 60 másodperc folyamatos áramot.

Ez a megközelítés körülbelül 1/10-ét igényli a kondenzátor méretének ugyanazon időzítési időtartamhoz. Egy 470 μF-os kondenzátor képes elérni azt, amihez 4700 μF kellett az 1. módszerrel.

A kompromisszum? A reteszelő relék 2-3-szor többe kerülnek, mint a szabványos relék, és a kioldó időzítő áramkör bonyolultabb. Alkatrészköltséget cserél kondenzátor méretre.

3. módszer: Kis akkumulátor (leghosszabb ideig tartó)

Néhány percnél hosszabb időzítési időszakokhoz, vagy olyan alkalmazásokhoz, amelyek évekig tartó készenléti megbízhatóságot igényelnek, egy kis lítium gombelem (CR2032 vagy hasonló) határozatlan ideig képes táplálni az időzítő áramkört.

Az akkumulátor nem táplálja a kimeneti relé tekercsét – az órák alatt lemerítené. Ehelyett csak a mikroprocesszort és az időzítő logikát táplálja, amelyek mikroamperet fogyasztanak. Amikor az időzítési időszak lejár, az akkumulátorral működő mikroprocesszor egy kis kondenzátorban tárolt impulzust enged ki a kimeneti relé lekapcsolásához.

Előnyök: Rendkívül hosszú időzítési képesség (percek-órák), nincs kondenzátor degradáció az idő múlásával.

Hátrányok: Akkumulátorcsere szükségessége (3-5 évente), magasabb kezdeti költség, szabályozási szempontok az akkumulátor ártalmatlanításához.

A cikk további részében az 1. módszerre – a kondenzátor kisülési időzítésére – fogunk összpontosítani, mivel ez a leggyakoribb, legköltséghatékonyabb és mechanikailag legegyszerűbb megoldás.

Hogyan válik a kondenzátor órává: Az RC időállandók magyarázata

Annak megértéséhez, hogy a tárolt töltés hogyan válik pontos időzítéssé, meg kell érteni a kondenzátor kisülését egy ellenálláson keresztül – az alapvető RC áramkört.

A töltési fázis: A szellem áram tárolása

Amikor áramot adnak egy igazi késleltetett kikapcsolású relének, két dolog történik egyszerre: a kimeneti relé bekapcsol (az alkalmazásnak megfelelően zárja vagy nyitja az érintkezőket), és a tároló kondenzátor egy töltőellenálláson keresztül a tápfeszültségre töltődik.

A teljesen feltöltött kondenzátorban tárolt energia egy egyszerű képletet követ:

E = ½CV²

Hol:

• E = energia (joule)
• C = kapacitás (farad)
• V = feszültség (volt)

Egy 2200 μF-os kondenzátorhoz, amely 12 V-ra van töltve:

E = ½ × 0,0022F × (12V)² = 0,158 joule

Ez elegendő energia ahhoz, hogy egy 12V/85Ω-os relé tekercsét (teljesítmény = V²/R = 1,69W) körülbelül 0,094 másodpercig bekapcsolva tartsa… ha azonnal teljes teljesítménnyel kisütné.

De nem teszi. A kondenzátor fokozatosan fokozatosan sül ki a relé tekercsének ellenállásán keresztül, és itt történik az időzítés varázsa.

A kisülési fázis: A 37%-os szabály

Amikor a bemeneti áramellátás megszűnik, a kondenzátor elkezd kisülni a relé tekercsének ellenállásán keresztül. A kondenzátor feszültsége nem csökken lineárisan – egy exponenciális lecsengési görbét követ, amelyet az RC időállandó:

τ (tau) = R × C

Hol:

• τ = időállandó (másodperc)
• R = ellenállás (ohm)
• C = kapacitás (farad)

Íme a szép része: Pontosan egy időállandó (τ) után a feszültség pontosan a kezdeti érték 37%-ára.

csökken. Nem 40%-ra. Nem 35%-ra. Pontosan 37%-ra (valójában 36,8%-ra, vagy pontosabban 1/e, ahol e ≈ 2,718).

Ez nem önkényes – ez bele van sütve az exponenciális függvénybe, amely az RC kisülést szabályozza:

V(t) = V₀ × e^(-t/τ)

t = τ esetén: V(τ) = V₀ × e^(-1) = V₀ × 0,368 = V₀ 37%-a

Miért fontos ez: Minden további időállandóval a feszültség további 37%-kal csökken a fennmaradó feszültségből.

• 1τ-nál: 37% marad (63% kisült)
• 2τ-nál: 13,5%-a marad (86,5%-a kisült)
• 3τ-nál: 5%-a marad (95%-a kisült)
• 5τ-nál: 99%-a kisült)

A mi 12V-os relénkhez, 85Ω-os tekerccsel és 2200μF-os kondenzátorral:

τ = 85Ω × 0,0022F = 0,187 másodperc

0,187 másodperc után a kondenzátoron (és így a relé tekercsén) lévő feszültség 4,4V lesz. 0,374 másodperc (2τ) után 1,6V lesz. 0,56 másodperc (3τ) után pedig csak 0,6V.

De itt a kritikus kérdés: Milyen feszültségnél enged el valójában a relé tekercse?

A leejtési trükk: Miért tart valójában tovább az időzítés, mint ahogy a matek jósolja

Egy 12V-os relének nincs szüksége 12V-ra ahhoz, hogy bekapcsolva maradjon, miután behúzott.

A behúzási feszültség (a feszültség, amely szükséges egy kikapcsolt relé kezdeti bekapcsolásához) jellemzően a névleges feszültség 75-85%-a – nevezzük 9-10V-nak egy 12V-os relénél. De a leejtési feszültség (az a feszültség, amelynél egy már bekapcsolt relé elenged) sokkal alacsonyabb: jellemzően a névleges feszültség 20-30%-a, vagy 2,4-3,6V a mi 12V-os relénknél.

Ez a mágneses kör hiszterézise miatt történik. Amikor a relé armatúrája érinti a pólusvasat (teljesen bekapcsolt helyzet), a légrés nulla, a mágneses ellenállás minimális, és sokkal kevesebb magnetomotoros erő (és így kevesebb tekercsáram/feszültség) szükséges a mágneses mező fenntartásához, amely az armatúrát a helyén tartja.

Ez azt jelenti, hogy az időzítés jóval túlnyúlik a naiv RC számításon.

Számoljuk újra a mi 12V-os relénkre (85Ω-os tekercs, 2200μF-os kondenzátor), feltételezve egy 2,8V-os leejtési feszültséget (a névleges érték 23%-a):

A V(t) = V₀ × e^(-t/τ) képletet használva oldjuk meg t-re, amikor V(t) = 2,8V:

2,8V = 12V × e^(-t/0,187s)

0,233 = e^(-t/0,187s)

ln(0,233) = -t/0,187s

-1,46 = -t/0,187s

t = 0,273 másodperc

Tehát a mi 2200μF-os kondenzátorunk 0,273 másodpercig tartja bekapcsolva a relét, nem pedig a naiv energiaszámítások által sugallt <0,1 másodpercig.

Ez az A leejtési trükk működésben.

5 másodperc tartási időt szeretne? Dolgozzon visszafelé:

t_kívánt = 5 másodperc, τ = RC = 0,187s (korábbról)

Hány időállandó 5 másodperc? 5s / 0,187s = 26,7 időállandó

26,7τ-nál a feszültség lényegében nulla lenne – jóval a leejtési érték alatt. Meg kell oldanunk, hogy mikor éri el a feszültség a 2,8V-ot:

2,8/12 = 0,233, tehát szükségünk van erre: e^(-t/τ) = 0,233

-t/τ = ln(0,233) = -1,46

t = 5s esetén: τ = 5s / 1,46 = 3,42 másodperc

Ezért: C = τ/R = 3,42s / 85Ω = 0,040F = 40 000μF

Egy 40 000μF-os kondenzátor 12V-on? Ez fizikailag nagy (nagyjából egy D-cellás elem mérete) és 15-25 dollárba kerül. Megoldható, de nem elegáns.

Ezért a reteszelő relék (2. módszer) vagy a hosszabb időzítési periódusok gyakran mikroprocesszor-alapú kialakításokat használnak kis akkumulátorokkal – a kondenzátor mérete 30-60 másodperc folyamatos relé tartás után praktikátlanná válik.

A kondenzátor méretezése: A 3 lépéses módszer

Nézzünk át egy valós tervezési példát: Szüksége van egy 12V-os relére, amely a tápellátás eltávolítása után 10 másodpercig bekapcsolva marad.

1. lépés: Ismerje a relé specifikációit

Amire szüksége van:

• Tekercs feszültsége: 12V DC
• Tekercs ellenállása: Mérje meg multiméterrel, vagy ellenőrizze az adatlapot (mondjuk 80Ω)
• Leejtési feszültség: Vagy tesztelje empirikusan, vagy becsülje meg a névleges érték 25%-ánál = 3,0V

Ha nincs meg a leejtési feszültség, tesztelje: Adjon névleges feszültséget a relé tekercsére. A bekapcsolás után lassan csökkentse a feszültséget egy változtatható tápegységgel, miközben figyeli az érintkezőket. Jegyezze fel azt a feszültséget, amelynél a relé elenged. Ez az Ön leejtési feszültsége.

Pro-Tipp: A leejtési feszültség az Ön barátja. A legtöbb relé tekercs a névleges feszültség 20-30%-án tart, ami 3-5x több időzítést biztosít, mint a naiv energiaszámítások sugallják.

2. lépés: Számítsa ki a szükséges kapacitást

Használja a korábban levezetett leejtési trükk képletet:

t = -τ × ln(V_leejtés / V_kezdeti)

Ahol τ = RC, tehát:

t = -RC × ln(V_leejtés / V_kezdeti)

Rendezze át C-re:

C = -t / [R × ln(V_leejtés / V_kezdeti)]

A mi példánkban:

• t = 10 másodperc
• R = 80Ω
• V_kezdeti = 12V
• V_leejtés = 3,0V

C = -10s / [80Ω × ln(3,0V / 12V)]

C = -10s / [80Ω × ln(0,25)]

C = -10s / [80Ω × (-1,386)]

C = 10s / 110,9

C = 0,090F = 90 000μF

Ez az elméleti minimum.

3. lépés: A valós tényezők figyelembe vétele

Itt találkozik az elmélet a gyakorlattal. Három tényező befolyásolja az időzítést:

1. tényező: Kondenzátor szivárgási árama

A valós kondenzátorok nem tökéletes szigetelők. A szivárgási áram párhuzamos kisülési útvonalat biztosít, ami hatékonyan csökkenti az időzítést. Elektrolit kondenzátoroknál a szivárgás szobahőmérsékleten 0,01CV és 0,03CV között lehet (μA per μF-V).

A mi 90 000 μF/12 V-os kondenzátorunk esetében: Szivárgás ≈ 0,02 × 90 000 μF × 12 V = 21 600 μA = 21,6 mA

Hasonlítsuk ezt össze a relé tekercsének áramával a leejtéskor (3 V / 80 Ω = 37,5 mA). A szivárgási áram több mint a fele annyi áramot fogyaszt, mint a relé tekercse!

Megoldás: Kritikus időzítési alkalmazásokhoz használjon alacsony szivárgású fóliakondenzátorokat (polipropilén vagy poliészter), vagy adjon hozzá 30-50%-os kapacitás tartalékot elektrolit kondenzátorokhoz.

Pro-Tipp: A kondenzátor szivárgási árama befolyásolja az időzítést. 10 másodpercnél hosszabb késleltetésekhez használjon fóliakondenzátorokat (polipropilén/poliészter), ne elektrolit kondenzátorokat.

2. tényező: Hőmérsékleti hatások

A kondenzátor szivárgási árama hozzávetőlegesen megduplázódik minden 10 °C-os hőmérséklet-emelkedésnél. Egy 25 °C-on 20 mA szivárgású kondenzátornak 35 °C-on 40 mA, 45 °C-on 80 mA lehet a szivárgása.

A relé leejtési feszültsége is változik a hőmérséklettel – jellemzően enyhén növekszik, ahogy a tekercs ellenállása nő a hőmérséklettel (a réz pozitív hőmérsékleti együtthatója). Ez enyhén segít, de nem eléggé ahhoz, hogy kompenzálja a kondenzátor szivárgását.

3. tényező: Kondenzátor tolerancia

Az elektrolit kondenzátorok általában -20%/+80% toleranciával rendelkeznek. Az a 90 000 μF-os kondenzátor valójában lehet 72 000 μF (a -20%-nál). A fóliakondenzátorok szűkebbek, jellemzően ±5-10%.

Alkalmazzon biztonsági tartalékot:

E tényezőket figyelembe véve szorozza meg a számított kapacitást 1,5-2,0-szorosával a megbízható működés érdekében a hőmérséklet és az alkatrész tolerancia függvényében:

C_tényleges = 90 000 μF × 1,75 = 157 500 μF

Kerekítsen fel egy szabványos értékre: 2 × 82 000 μF = 164 000 μF párhuzamosan, vagy használjon egyetlen 150 000 μF-os kondenzátort, ha rendelkezésre áll.

12 V-on egy 150 000 μF-os elektrolit kondenzátor fizikailag körülbelül 35 mm átmérőjű × 60 mm magas, 8-15 dollárba kerül, és körülbelül 10,8 joule energiát tárol.

Bekapcsolási áram korlátozása: Ne felejtse el a töltőellenállást

Amikor először kapcsolja be a tápfeszültséget, az a nagy, töltetlen kondenzátor rövidzárlatnak tűnik. Egy 150 000 μF-os kondenzátor, amely 0 V-ról 12 V-ra töltődik nulla ellenálláson keresztül, elméletileg végtelen áramot igényelne.

A gyakorlatban a vezetékek ellenállása és a tápegység impedanciája korlátozza ezt, de mégis 10-50 A bekapcsolási áramot fog látni az első néhány milliszekundumig, ami potenciálisan károsíthatja az érintkezőket, a biztosítékokat vagy magát a tápegységet.

Megoldás: Adjon hozzá egy töltőellenállást (R_charge) sorba a kondenzátorral a bekapcsolási áram korlátozása érdekében, egy párhuzamos diódával, hogy áthidalja azt a kisülés során:

[Tápfeszültség be] → [R_charge] → [+Kondenzátor-] → [Relé tekercs] → [Föld]

A dióda lehetővé teszi, hogy a kondenzátor közvetlenül a relé tekercsén keresztül süljön ki (nincs soros ellenállás), miközben a töltőáramot az R_charge-on kényszeríti keresztül.

Méretezze az R_charge-ot a töltőáram ésszerű szintre (0,5-2 A) korlátozásához:

R_charge = V_tápfeszültség / I_töltés_max = 12 V / 1 A = 12 Ω

Ez 12 Ω-ot ad hozzá az RC időállandóhoz csak a töltés során, meghosszabbítva a töltési időt körülbelül 5τ = 5 × (12 Ω + 80 Ω) × 0,15 F = 69 másodpercre a teljes feltöltéshez.

Ha ez túl hosszú, csökkentse az R_charge-ot, de fogadjon el nagyobb bekapcsolási áramot (mondjuk 6 Ω ~2 A bekapcsolási áramhoz, 35 másodperces töltési idő). A kompromisszum az Öné.

Pro-Tipp: Az RC időállandó (τ = RC) csak a kiindulópont – a valós tartási idő a relé tekercsének ellenállásától függ, amely illeszkedik a kondenzátor kisülési görbéjéhez.

Kondenzátor kiválasztása: Miért számít a típus jobban, mint a méret

Kiszámította a kapacitást. Most ki kell választania a tényleges alkatrészt. A kondenzátor kémiája drámaian befolyásolja a teljesítményt az időzítési alkalmazásokban – a méret nem minden.

Fóliakondenzátorok vs. Elektrolit kondenzátorok: A szivárgási háború

Elektrolit kondenzátorok (alumínium vagy tantál):

Előnyök:

• A legnagyobb kapacitás egységnyi térfogatra (kritikus a nagy értékeknél)
• Alacsony költség mikrofaradonként (0,05-0,15 dollár 1000 μF-onként)
• Könnyen elérhető nagy feszültségeken

Hátrányok:

• Magas szivárgási áram (0,01-0,03 CV specifikáció, a gyakorlatban rosszabb)
• Polaritásérzékeny (fordított feszültség = azonnali halál)
• Korlátozott élettartam (az elektrolit 5-10 év alatt kiszárad)
• Hőmérséklet-érzékeny kapacitás és szivárgás

Legjobb: <30 másodperces időzítési késleltetések, ahol a méret és a költség dominál, vagy ahol 1,5-2x tartalékot adott a szivárgásra.

Fóliakondenzátorok (polipropilén, poliészter, polikarbonát):

Előnyök:

• Nagyon alacsony szivárgási áram (<0,001 CV, gyakran 10-100x alacsonyabb, mint az elektrolit kondenzátoroké)
• Kiváló hőmérsékleti stabilitás
• Hosszú élettartam (20+ év)
• Nincs polaritási korlátozás (kezeli a váltakozó áramot vagy a fordított egyenáramot)

Hátrányok:

• Sokkal nagyobb fizikai méret azonos kapacitás mellett
• Magasabb költség (0,50-2,00 dollár 1000 μF-onként)
• Alacsonyabb kapacitásértékekre korlátozva (gyakorlatilag <50 μF ésszerű méret esetén)

Legjobb: Precíziós időzítés >30 másodperc, magas hőmérsékletű környezetek vagy olyan alkalmazások, ahol a hosszú távú eltolódás elfogadhatatlan.

A hibrid megközelítés: A legjobbat mindkét világból

A 30-60 másodperces időzítéshez fontolja meg a párhuzamos kombinációt:

• Nagy elektrolit kondenzátor (a számított kapacitás 80%-a) a tömeges energiatároláshoz
• Kis fóliakondenzátor (a számított kapacitás 20%-a) az alacsony szivárgású pontossághoz

Példa: 120 000 μF elektrolit + 30 000 μF fólia = 150 000 μF összesen

A fóliakondenzátor kompenzálja az elektrolit szivárgását, meghosszabbítva az időzítést közelebb az elméleti számításokhoz. A költségnövekedés mérsékelt (körülbelül 30%-kal több, mint a teljesen elektrolit), de az időzítési pontosság jelentősen javul.

Gyakori hibák és javítások

1. hiba: A tápfeszültség alatti névleges feszültségű kondenzátorok használata

Egy 12 V-os tápegységhez 16 V-os (vagy magasabb) névleges feszültségű kondenzátorokra van szükség a megbízhatóság érdekében. A feszültségtranziens, a hullámosság és az alkatrész tolerancia azt jelenti, hogy egy “12 V-os rendszer” bizonyos körülmények között 14-15 V-ot is láthat. A kondenzátor névleges feszültségéhez közeli üzemeltetése felgyorsítja a meghibásodást és növeli a szivárgást.

Javítás: Használjon legalább 1,3-szoros tápfeszültségre méretezett kondenzátorokat (12V-os rendszerekhez 16V-os, 18V-oshoz 25V-os, stb.)

#2 hiba: Az ESR (Equivalent Series Resistance - Ekvivalens Soros Ellenállás) figyelmen kívül hagyása

A kondenzátorok belső ellenállással (ESR) rendelkeznek, amely sorosan jelenik meg az ideális kapacitással. A magas ESR csökkenti a rendelkezésre álló kisülési áramot és feszültségesést okoz terhelés alatt, ami hatékonyan csökkenti a tartási időt.

A nagy elektrolit kondenzátorok ESR-je 0,1-1Ω lehet. Egy relétekercs számára, amely 150mA-t vesz fel a kieséskor, 1Ω ESR 0,15V veszteséget jelent a belső ellenállás miatt – ez elég ahhoz, hogy csökkentse a tartalékot.

Javítás: Ellenőrizze az ESR specifikációkat. Időzítési alkalmazásokhoz alacsony ESR típusokat (0,1Ω vagy kevesebb) részesítsen előnyben.

#3 hiba: Párhuzamos kapcsolás áramkiegyenlítés nélkül

Több kondenzátor párhuzamos kapcsolása (mondjuk négy 10 000μF-os kondenzátor egy 40 000μF-os helyett) elméletileg nagyszerűen működik, de problémákat okozhat, ha a kondenzátorok ESR-je vagy szivárgása eltérő. A “jobb” kondenzátor több munkát végez, gyorsabban öregszik és először meghibásodik – majd a megmaradt kondenzátorok hirtelen alulméretezettek lesznek.

Javítás: Párhuzamosításkor használjon azonos gyártási tételből származó, párosított kondenzátorokat. Adjon hozzá kis soros ellenállásokat (0,1-0,5Ω) minden kondenzátorhoz az árammegosztás kényszerítéséhez.

Pro-Tipp #4: A reteszelő relé trükk a kondenzátor méretének 1/10-ét adja ugyanahhoz az időzítéshez azáltal, hogy mechanikus memóriát használ a folyamatos energia helyett.

VIOX időrelé termékek

A Szellem Energia Időzítő: Időzítés, amely túléli az áramkimaradást

A valódi kikapcsolás-késleltető relék egy alapvető paradoxont oldanak meg: hogyan mérjük az időt, amikor az óra áramforrása megszűnik?

A válasz itt található: A Kondenzátor Utolsó Lehelete– tárolt elektromos energia, amely fokozatosan távozik, relétekercseket és időzítő áramköröket táplálva másodpercekig vagy percekig a bemeneti áram megszűnése után. Ez szellem energia: elegendő energia ahhoz, hogy befejezzen egy utolsó feladatot, mielőtt nullára csökkenne.

Három módszerrel érhető el ez:

1. Kondenzátor kisülés (leggyakoribb) – Az RC időállandók az energiatárolást precíz időzítéssé alakítják
2. Reteszelő relé + kis kondenzátor (leghatékonyabb) – a mechanikus memóriának csak impulzus energiára van szüksége
3. Kis akkumulátoros tartalék (leghosszabb tartás) – a mikroamper fogyasztás órákig tartó időzítést tesz lehetővé

A fizika elegáns: A 37% Szabály szabályozza az exponenciális RC kisülést, de A leejtési trükk 3-5-szörösére növeli a gyakorlati időzítést a naiv számításokon túl a relé hiszterézis kihasználásával.

Egy $2 fóliakondenzátor és egy $5 relé képes elérni azt, amihez egykor egy $200 pneumatikus időzítőre volt szükség – kisebb, olcsóbb, megbízhatóbb és helyszínen állítható.

A modern vezérlőrendszerek olyan időzítést igényelnek, amely túléli az áramkimaradásokat. Legyen szó csapágykárosodást megelőző hűtőventilátorokról, leállási sorrendet befejező folyamatszelepekről vagy tranziens idején védelmet fenntartó biztonsági áramkörökről, a valódi kikapcsolás-késleltető relé időzítési biztosítást nyújt, amikor a szokásos elektronika meghibásodna.

A VIOX ELECTRIC elektronikus időzítő relék teljes választékát kínálja, beleértve a valódi kikapcsolás-késleltető modelleket kondenzátor alapú energiatárolással, amelyek alkalmasak motorvezérléshez, folyamatautomatizáláshoz és biztonsági alkalmazásokhoz. Időzítő reléink megfelelnek az IEC 61810 szabványoknak, és megbízható működést biztosítanak ipari hőmérsékleti tartományban (-25°C és +70°C között).

Műszaki specifikációkért és kiválasztási útmutatásért forduljon alkalmazástechnikai csapatunkhoz. Segítünk Önnek a megfelelő időzítési megoldás kiválasztásában az alkalmazásához – a mi oldalunkon nincs szükség szellem energiára.