Optorelay – Gerät, Wirkprinzip, Anwendung
Was üblich ist elektromagnetisches relais – Vielleicht weiß es jeder. Der Induktor zieht einen beweglichen Kontakt an seinen Kern, der in diesem Fall den Laststromkreis öffnet oder schließt. Solche Relais können große Ströme schalten und leistungsstarke aktive Lasten steuern, sofern Schaltereignisse recht selten auftreten.
Wenn das Schalten mit einem Relais bei hoher Frequenz erfolgt oder die Last induktiv ist, brennen die Relaiskontakte schnell durch und stören den normalen Betrieb des Geräts, dessen Strom durch diesen elektromagnetischen Mechanismus ein- und ausgeschaltet wird.
Daher liegen die Nachteile elektromagnetischer Relais auf der Hand: mechanisch bewegliche Teile, ihr Lärm, begrenzte Schaltfrequenz, umständlicher Aufbau, schneller Verschleiß, Notwendigkeit regelmäßiger Wartung (Kontaktreinigung, Reparatur, Austausch usw.)
Optorelay ist ein neues Wort für Hochstromschalten. Aus dem Namen dieses Geräts geht hervor, dass es die Funktion eines Relais erfüllt, aber es hat irgendwie etwas mit optischen Phänomenen zu tun. Und das ist tatsächlich der Fall.
Erfolgt bei einem herkömmlichen Relais die galvanische Trennung des Steuerkreises vom Netzteil über ein Magnetfeld, so dient es beim Opto-Relais zur Trennung Optokoppler — ein Halbleiterbauteil, dessen Primärkreis mit Photonen auf den Sekundärkreis einwirkt, also über eine mit einer nichtmagnetischen Substanz gefüllte Strecke.
Hier gibt es keinen Kern, keine mechanisch bewegten Teile. Der Sekundärkreis des Optokopplers steuert die Kommutierung des Versorgungskreises. Transistoren, Thyristoren oder Triacs, die durch ein Signal von einem Optokoppler-Schaltkreis angesteuert werden, sind direkt für das Schalten auf der Leistungsseite verantwortlich.
Da es überhaupt keine beweglichen Teile gibt, ist das Schalten geräuschlos, es ist möglich, große Ströme mit hoher Frequenz zu schalten, ohne dass Kontakte durchbrennen, selbst wenn die Last induktiv ist. Darüber hinaus sind die Abmessungen des Geräts selbst kleiner als bei seinem elektromagnetischen Vorgänger.
Wie Sie wahrscheinlich schon vermutet haben, ist das Funktionsprinzip des optischen Relais recht einfach. Auf der Steuerseite befinden sich zwei Klemmen, an denen die Steuerspannung zugeführt wird. Die Steuerspannung kann je nach Opto-Relais-Modell variabel oder konstant sein.
Optorelais NF249:
Typischerweise erreicht die Steuerspannung bei gängigen einphasigen Opto-Relais 32 Volt bei einem Steuerstrom von weniger als 20 mA. Die Steuerspannung wird durch eine Schaltung im Relais stabilisiert, auf ein sicheres Niveau gebracht und wirkt auf den Steuerstromkreis des Optokopplers. Und der Optokoppler wiederum steuert das Entriegeln und Verriegeln von Halbleiterbauelementen auf der Versorgungsseite des Optokopplers.
Auf der Stromversorgungsseite des Opto-Relais befinden sich in seiner einfachsten Form auch zwei Anschlüsse, die das Relais in Reihe mit dem Schaltkreis verbinden. Die Anschlüsse sind im Gerät mit den Ausgängen der Leistungsschalter (Transistorpaar, Thyristor oder Triac) verbunden, deren Eigenschaften die Grenzparameter und Betriebsarten des Relais bestimmen.
Heute wird es von ähnlichen, sogenannten umgestellt Halbleiterrelais Der Strom kann bis zu 200 Ampere bei Spannungen bis zu 660 Volt im geschalteten Lastkreis erreichen. Abhängig von der Art des die Last versorgenden Stroms werden Opto-Relais in DC- und AC-Schaltgeräte unterteilt. Optische AC-Relais verfügen häufig über einen internen Nullstrom-Schaltkreis, der die Lebensdauer von Leistungsschaltern verlängert.
Heutzutage werden Halbleiterrelais mit Opto-Relais-Design häufig dort eingesetzt, wo sie konventionell sind elektromagnetische Anlasserdie regelmäßige Wartung und Reinigung erforderten und den Strapazen eines mechanischen Geräts nicht standhielten.
Einphasige und dreiphasige Opto-Relais, DC- und AC-Opto-Relais, Niederstrom- und Hochleistungs-Opto-Relais mit Umkehr- und Nicht-Umkehrfunktion für die Motorsteuerung – Sie können jedes Opto-Relais für jeden Zweck wählen, vom Anlassen bis hin zum Anlassen von der Thermostatsteuerung für ein leistungsstarkes Heizelementendet mit dem Starten, Rückwärtsfahren und Stoppen leistungsstarker Motoren.