Optorelay — zařízení, princip činnosti, aplikace

Což je obvyklé elektromagnetické relé - snad každý ví. Induktor přitahuje ke svému jádru pohyblivý kontakt, který v tomto případě otevírá nebo uzavírá zátěžový obvod. Taková relé mohou spínat velké proudy, ovládat výkonné aktivní zátěže za předpokladu, že ke spínacím událostem dochází poměrně zřídka.

Pokud se spínání pomocí relé provádí při vysoké frekvenci nebo je zátěž indukční, kontakty relé se rychle spálí a naruší normální provoz zařízení, jehož napájení je tímto elektromagnetickým mechanismem zapínáno a vypínáno.

Nevýhody elektromagnetických relé jsou tedy zřejmé: mechanicky se pohybující části, jejich hlučnost, omezená frekvence spínání, těžkopádná konstrukce, rychlé opotřebení, nutnost pravidelné údržby (čištění kontaktů, oprava, výměna atd.)

Optorelay je nové slovo pro spínání vysokého proudu. Již z názvu tohoto zařízení je zřejmé, že plní funkci relé, ale to nějak souvisí s optickými jevy. A ve skutečnosti tomu tak je.

Pokud je u konvenčního relé galvanické oddělení řídicího obvodu od napájecí jednotky provedeno pomocí magnetického pole, pak se v optorelé používá k oddělení optočlen — polovodičová součástka, jejíž primární obvod působí na sekundární fotony, to znamená přes vzdálenost vyplněnou nemagnetickou látkou.

Není zde žádné jádro, žádné mechanicky pohyblivé části. Sekundární obvod optočlenu řídí komutaci napájecího obvodu. Tranzistory, tyristory nebo triaky řízené signálem z obvodu optočlenu jsou přímo zodpovědné za přepínání na straně napájení.

Neexistují vůbec žádné pohyblivé části, takže spínání je tiché, je možné spínat velké proudy vysokou frekvencí, přičemž nedojde k přepálení kontaktů, i když je zátěž indukční. Rozměry samotného zařízení jsou navíc menší než u jeho elektromagnetického předchůdce.

Jak jste již pravděpodobně uhodli, princip fungování optického relé je poměrně jednoduchý. Na ovládací straně jsou dvě svorky, na které je přivedeno ovládací napětí. Řídicí napětí, v závislosti na modelu optického relé, může být proměnné nebo konstantní.

Optorelay NF249:

Typicky u populárních jednofázových optorelé dosahuje řídicí napětí 32 voltů s řídicím proudem do 20 mA. Řídicí napětí je stabilizováno obvodem uvnitř relé, přivedeno na bezpečnou úroveň a působí na řídicí obvod optočlenu. A optočlen zase ovládá odemykání a zamykání polovodičových součástek na napájecí straně optorelé.

Na napájecí straně optorelé jsou v nejjednodušší podobě také dvě svorky, které připojují relé sériově ke spínanému obvodu. Svorky jsou uvnitř zařízení připojeny k výstupům výkonových spínačů (dvojice tranzistorů, tyristorů nebo triaku), jejichž charakteristika určuje omezující parametry a provozní režimy relé.

Dnes se přechází z podobných, tkz polovodičové relé proud může dosáhnout až 200 ampér při napětí až 660 voltů v obvodu spínané zátěže. Podle typu proudu napájejícího zátěž se optorelé dělí na DC a AC spínací zařízení, AC optická relé mají často vnitřní nulový spínací obvod, který usnadňuje životnost výkonových spínačů.

Dnes jsou polovodičová relé s optorelé ve své konstrukci široce používána tam, kde jsou konvenční elektromagnetické startérykteré vyžadovaly pravidelnou údržbu a čištění a nevydržely náročnost mechanického zařízení.

Jednofázová a třífázová optorelé, stejnosměrná a střídavá optorelé, slaboproudé a výkonové, reverzní a nereverzní optorelé pro řízení motoru - můžete si vybrat libovolné optorelé pro jakýkoli účel, spouštění z ovládání termostatu pro výkonné topné tělesokončící spouštěním, couváním a vypínáním výkonných motorů.