7. Управление нагрузкой

В данной работе рассматриваются основные варианты управления нагрузкой и сравнительные характеристики каждого из вариантов.

В работе рассматриваются:

  • Преимущества и недостатки;

  • Параметры (ток, напряжение, потери мощности) управления и коммутируемой нагрузки;

  • Основные схемы подключения;

  • Примеры расчета;

  • Осциллограммы переходных процессов на различных частотах (ток и напряжение).

Сравнение способов управления нагрузкой

Наименование элемента управления

Коммутируемая мощность

Сопротивление контактов

Мощность, затрачиваемая на управление

Рабочий диапазон частот

Гальваническая развязка

Электромагнитное реле

Да

Геркон

Да

Оптопара

Оптрон

Твердотельное реле (оптопара + MOSFET)

Да

Биполярный транзистор

Полевой транзистор (MOSFET)

Драйвер + MOSFET

7.1. Предварительная информация

7.1.1. Электромагнитное реле

Преимущества:

  • Большой ток и напряжение нагрузки.

  • Сопротивление контактов нагрузки очень низкое.

  • Обеспечивается гальваническая развязка.

Недостатки:

  • Низкая частота переключения

  • Низкий ресурс

  • Невозможность управления напрямую от микроконтроллера, т.к. требуется большой ток на переключение

  • Большие габариты

7.1.2. Геркон

Преимущества:

  • Высокая скорость переключения

  • Высокая надежность

  • Возможность работы в условиях запыленности и высокой влажности

Недостатки:

  • Хрупкость

  • Малая мощность нагрузки

  • Восприимчивость к внешним электоромагнитным полям

7.1.3. Твердотельное реле

Преимущества:

  • Малый ток управления

  • Обеспечивает гальваническую развязку

  • Небольшие габариты

  • Высокая частота переключения

Недостатки:

7.2. Ссылки

  1. Google

  1. Твердотельное реле | Простыми словами с примерами и расчетом.

  2. Как работает Оптопара и Оптрон. Практика и теория. Самое понятное объяснение

  3. Оптрон - это просто. Защита микросхем оптроном. С примерами расчетов

  4. Транзисторный ключ от А до Я. Практика и теория. Полевые MOSFET и биполярные транзисторы

  5. Драйвер для MOSFET и IGBT | Принцип выбора и расчет | Часть 1

  6. Драйвер для MOSFET и IGBT | Принцип выбора и расчет. Часть 2

  7. Драйвер для MOSFET и IGBT | Принцип выбора и расчет. Часть 3

  8. ШИМ + MOSFET + ДРАЙВЕР | Принцип работы на практике #4

  9. Транзистор полевой, биполярный, MOSFET, IGBT

  10. Relay | The principle of operation of the relay in the examples

  11. REED SWITCH