SDS - Síťový Dohledový Systém
Inteligentní Domovní Systémy a Měření Energií
SDS - Síťový Dohledový Systém
Inteligentní Domovní Systémy a Měření Energií
Je potřeba dbát určitých omezení, která jsou zde popsána. Především - i když se zde všude uvádí pojmenování reléové výstupy, není na výrobcích SDS MICRO osazena skutečná součástka relé. Tento název je zde proto, že umožňuje spínat (dle příkazu z programu) výstupní svorku na zemní svorku GND (což přeneseně odpovídá spínacímů reléovému kontaktu).
Osazené 2x (1x) relé uvnitř modulu jsou u některých typů řady SDS MICRO DIN E.
Řada typů SDS MICRO DIN E s osazeným relé uvnitř modulu:
Řada typů SDS MICRO LIGHT E s osazeným relé :
Pokud potřebujete zařízení, které má více relé musíte použít zařízení SDS MACRO (4x relé)případně modul SDS MICRO IO6 (6x relé).
K modulu SDS MICRO je vhodné použít moduly SDS RELÉ pro jedno nebo dvě relé a napájení 12 a 24V DC. Je vhodné použít stejné napájení jakým je napájeno SDS MICRO. Na výstupy těchto modulů je již možné zapojit ovládání zátěže.
Existuje také možnost použít samotné relé. Reléové výstupy na SDS MICRO jsou však velmi univerzální, to znamená, že nejste omezeni tím, co si na ně připojíte - ovládat můžete nejen cívku elektromagnetického relé, ale také různé malé SSR, nebo např. piezosirénku (KPE), různé LED, malé žárovky, atd. U této možnosti zapojení je nutné dbát zvýšené pozornosti hlavně v případě zapojení 230V AC na výstupy relé.
Základní schéma zapojení výstupních kontaktů s externím relé (verze DIN E).
Základní schéma zapojení výstupních kontaktů s externím relé (verze LIGHT E ARK)
Zapojení, uvedené v poskytnutém schématu, platí jak pro verzi LIGHT, tak také pro verzi DIN
Je použit MOSFET tranzistor, který je přímo ovládán z řídího procesoru zařízení. Typ tranzistoru je BSS138.
Pin Source je přímo připojen na GND (spojeno s mínus pólem napájecího zdroje), pin Drain je vyveden přímo ven na svorku (Rx). A samozřejmě Gate vede na procesor, ale to tady není podstatné.
Když dojde k sepnutí tranzistoru, je prakticky spojen pin Source a pin Drain. Ve skutečnosti není spojení ideální, je tam malý sériový odpor Rds(on), daný principem funkce tranzistoru. Velikost tohoto odporu je však tak malá, že jej lze teoreticky zanedbat. Ve skutečnosti je však i tento odpor nutno zkontrolovat - jeho hodnota se pohybuje v jednotkách Ohmu (typicky od 1 ohmu do 6 ohmů, nejčastěji 1.5 ohmu). Tím, že přes tranzistor protéká veškerý proud, potřebný k napájení připojené zátěže (např. připojená cívka relé), způsobí tento proud na odporu Rds(on) napěťový úbytek (Ohmův zákon). Tento úbytek, vynásobený hodnotou protékajícího proudu, přímo vyjadřuje aktuální ztrátový výkon na tranzistoru. Tento ztrátový výkon nesmí překročit maximální povolenou hodnotu, jinak tranzistor shoří.
Následuje tabulka paramtrů, která udává mezní hodnoty pro tranzistor BSS138. Každá z těchto mezních hodnot platí zvlášť, tzn. ani jedna z nich nesmí být překročena. Samozřejmě je zde i další omezení, viz text dále.
Samozřejmě to není tak jednoduché, jako že by stačilo dodržet nepřekročení těchto hodnot. Ve skutečnosti je ještě potřeba dodržet takové hodnoty, které spadají do SOA charakteristiky tranzistoru, viz následující graf od výrobce tranzistoru:
Graf je sice nakreslen pro Vgs=10V, což v případě SDS MICRO není pravda (tam je Vgs=3V3), nicméně není to zde velký problém, jen je potřeba počítat s větším posunem směrem k nižším použitelným proudům (protože je větší Rds(on)).
Z grafu lze vidět, že maximální použitelný proud Id, tj. 200 mA, lze použít jen pro rozsah Vds mezi 0.8V až 1.6V. Mimo toto rozmezí už je nutné použít mnohem nižší proud, viz zobrazený graf.
Jaký je nejsnazší způsob, jak určit Vds?
Vds závisí na Rds(on), takže ze znalosti proudu Id a odporu Rds(on) je možno Vds snadno spočítat (Ohmův zákon). Další možností je měření skutečného stavu - připojí se známá zátěž (tj. známý proud Id) a změří se napětí mezi GND a Rx svorkou (což odpovídá pinům S a D tranzistoru). Pak podle Vds lze snadno z grafu vyčíst, jaký je skutečný maximální možný použitelný proud Id pro daný tranzistor.
Z hlediska toho, kdo bude projektovat připojení zátěže ke spínané svorce Rx na SDS MICRO: prakticky stačí pohlídat dva parametry, a je po problému. Nejprve je potřeba zajistit, aby napětí na svorce Rx nepřesáhlo zhruba 25V (polovina maxima pro BSS138). Takové napětí je na svorce Rx v případě, že reléový výstup není sepnutý (tj. tranzistor není sepnutý). Druhou záležitostí je zařídít, aby nejvyšší proud, který přes zátěž teče (např. přes cívku ovládaného relé) nepřesáhl zhruba 100mA (polovina maxima pro BSS138). Všechny výše uvedené informace a naznačené výpočty dojdou svému využití v případě, že budete chtít mít naprostou jistotu, že vámi zapojené zařízení nezklame.
Základní pravidlo je - výstupy na SDS MICRO jsou "slabé" a nenahrazují mechanický reléový kontakt.
Nicméně, jsou dostatečně "silné", aby zvládly malé stejnosměrné relé, s napájením 5V, 12V nebo 24V. Maximální proud cívkou by měl být do 200mA, rozhodně ne více.
Všimněte si posledního bloku textu předchozí kapitoly.
Jakékoliv výkonové prvky - stykače, velké relé s velkým odběrem cívky, různé jiné nízkoimpedanční zátěže - je potřeba připojit přes doplňkové moduly SDS RELÉ.
Při připojení cívky relé je potřeba ošetřit záporný proudový impuls, generovaný cívkou relé při přerušení napájení (vypnutí relé).
Tato vlastnost vychází z fyzikální podstaty funkce cívky.
Velmi zjednodušeně řečeno: při přerušení proudu cívkou, vytvoří cívka impuls opačné polarity, než byl směr původního napájení. Tento impuls opačné polarity způsobí prakticky ihned zničení spínacího tranzistoru.
Proto je nezbytné osadit cívku relé doplňkovou diodou, viz schéma výše na této stránce. Tato dioda je v běžném provozu závěrně pólováná (tj. je prakticky nevodivá), ale v okamžiku, kdy je přívod proudu do cívky přerušen, a kdy tedy cívka vytvoří opačný proudový impuls, tak tento proteče touto diodou a převede se na teplo, a především - nic nikde dále nepoškodí.
Při poškození výrobku SDS MICRO, ke kterému došlu tak, že jste připojili relé, které na vývodech cívky nemělo správně zapojenou ochrannou diodu, nelze požadovat reklamaci poškozeného zařízení (obvykle shoří spínací tranzistor, někdy dojde i k poškození procesoru).
schéma zapojení modulu SDS MICRO DIN E R2 a použitím interních relé
schéma zapojení modulu SDS MICRO DIN E R2 a použitím interních relé pro spínání vyšších proudu přes pomocné relé
