Optorelay — zariadenie, princíp činnosti, aplikácia

Čo je bežné elektromagnetické relé — to vie snáď každý. Induktor priťahuje k svojmu jadru pohyblivý kontakt, ktorý v tomto prípade otvára alebo zatvára obvod záťaže. Takéto relé môžu spínať veľké prúdy, ovládať výkonné aktívne záťaže za predpokladu, že spínacie udalosti sa vyskytujú pomerne zriedka.

Ak sa spínanie pomocou relé vykonáva pri vysokej frekvencii alebo je záťaž indukčná, kontakty relé sa rýchlo spália a narušia normálnu prevádzku zariadenia, ktorého napájanie sa týmto elektromagnetickým mechanizmom zapína a vypína.

Preto sú nevýhody elektromagnetických relé zrejmé: mechanicky sa pohybujúce časti, ich hlučnosť, obmedzená frekvencia spínania, ťažkopádna konštrukcia, rýchle opotrebovanie, potreba pravidelnej údržby (čistenie kontaktov, oprava, výmena atď.)

Optorelay je nové slovo pre spínanie vysokého prúdu. Už z názvu tohto zariadenia je zrejmé, že plní funkciu relé, ale nejako súvisí s optickými javmi. A v skutočnosti je to tak.

Ak sa v konvenčnom relé galvanické oddelenie riadiaceho obvodu od napájacej jednotky vykonáva pomocou magnetického poľa, potom sa v optorelé používa na oddelenie optočlen — polovodičová súčiastka, ktorej primárny obvod pôsobí na sekundárny fotónmi, to znamená cez vzdialenosť vyplnenú nemagnetickou látkou.

Nie je tu žiadne jadro, žiadne mechanicky pohyblivé časti. Sekundárny obvod optočlena riadi komutáciu napájacieho obvodu. Tranzistory, tyristory alebo triaky riadené signálom z obvodu optočlena sú priamo zodpovedné za prepínanie na strane napájania.

Neexistujú vôbec žiadne pohyblivé časti, takže spínanie je tiché, je možné spínať veľké prúdy pri vysokej frekvencii, pričom sa nevypália žiadne kontakty, aj keď je záťaž indukčná. Rozmery samotného zariadenia sú navyše menšie ako u jeho elektromagnetického predchodcu.

Ako ste už pravdepodobne uhádli, princíp fungovania optického relé je pomerne jednoduchý. Na strane ovládania sú dve svorky, na ktoré sa privádza ovládacie napätie. Riadiace napätie, v závislosti od modelu optického relé, môže byť variabilné alebo konštantné.

Optorelay NF249:

Typicky v populárnych jednofázových optoreléach dosahuje riadiace napätie 32 voltov s riadiacim prúdom do 20 mA. Riadiace napätie je stabilizované obvodom vo vnútri relé, privedené na bezpečnú úroveň a pôsobí na riadiaci obvod optočlena. A optočlen zasa riadi odomykanie a uzamykanie polovodičových zariadení na napájacej strane optorelé.

Na napájacej strane optorelé sa v najjednoduchšej podobe nachádzajú aj dve svorky, ktoré zapájajú relé do série so spínaným obvodom. Svorky sú vo vnútri zariadenia pripojené k výstupom výkonových spínačov (pár tranzistorov, tyristorov alebo triakov), ktorých charakteristiky určujú obmedzujúce parametre a prevádzkové režimy relé.

Dnes sa prechádza z podobných, tzv polovodičové relé prúd môže dosiahnuť až 200 ampérov pri napätiach až 660 voltov v spínanom zaťažovacom obvode. Podľa typu prúdu napájajúceho záťaž sa optorelé delia na jednosmerné a striedavé spínacie zariadenia.Striedavé optické relé majú často vnútorný nulový spínací obvod, ktorý uľahčuje životnosť výkonových spínačov.

V súčasnosti sú polovodičové relé s optorelé vo svojom dizajne široko používané tam, kde sú konvenčné elektromagnetické štartéryktoré si vyžadovali pravidelnú údržbu a čistenie a nevydržali náročnosť mechanického zariadenia.

Jednofázové a trojfázové optorelé, jednosmerné a striedavé optorelé, slaboprúdové a vysokovýkonové, reverzné a nereverzné optorelé na ovládanie motora - môžete si vybrať akékoľvek optorelé na akýkoľvek účel, štartovanie z ovládania termostatu pre výkonné vykurovacie telesokončiac štartovaním, cúvaním a vypínaním silných motorov.