วงจรป้องกันหน้าคอนแทครีเลย์ (Snubber Circuit For Relay Contact)

วงจรป้องกันหน้าคอนแทครีเลย์ ( Snubber Circuit For Relay Contact )

                สำหรับ Contact Output Relay นั้นการบำรุงรักษาจำเป็นอย่างยิ่ง เพราะเนื่องจากเมื่อใช้งานเป็นระยะเวลาหนึ่งแล้วหน้าคอนแทคของรีเลย์จะเกิดค่าความต้านทานขึ้น ยิ่งตัดต่อบ่อยๆ ที่ปริมาณกระแสสูงๆ อายุการใช้งานของหน้าคอนแทคของรีเลย์ก็ยิ่งสั้นลง ดังนั้นเวลานำรีเลย์เอาท์พุทไปใช้งานจึงต้องคำนึงถึงกระแสโหลดที่จะต้องนำรีเลย์เอาต์พุทดังกล่าวไปตัดต่อด้วย และข้อควรระวังอย่างยิ่งที่ต้องคำนึงถึงในการนำเอาท์พุทรีเลย์ยูนิตไปใช้งานในวงจรก็คือ ในกรณีที่นำไปต่อกับโหลดแบบตัวเหนี่ยวนำ (ขดลวด) ซึ่งในกรณีนี้ ในจังหวะหน้าคอนแทคแยกออกจากกันอย่างทันทีทันใด สนามแม่เหล็กในขดลวดจะลดลง ซึ่งจะก่อให้เกิดแรงดันที่เป็นสัดส่วนกับอัตราการเปลี่ยนแปลงของกระแส และในจังหวะนี้เองจะมีแรงดันตกคร่อมหน้าคอนแทค ซึ่งมีค่าสูงพอที่จะทำลายหน้าคอนแทคได้ในพริบตา แรงดันที่เกิดขึ้นในขณะที่หน้าคอนแทคแยกออกนี้เราแรกว่าแรงดัน “ทรานเซียนต์” เป็นค่าแรงดันในช่วงระยะเวลาสั้นในตอนเริ่มต้น และเนื่องจากค่าแรงดันนี้อาจสูงมากจนสามารถทำลายหน้าคอนแทคได้ ดังนั้นในกรณีที่โหลดเป็นตัวเหนี่ยวนำ (ขดลวด) ต้องต่อวงจรป้องกันภายนอกเพิ่มเติม ซึ่งมีด้วยกันหลายแบบขึ้นอยู่กับชนิดของแรงดันที่ใช้ในการตัดต่อ

                ในการใช้งานรีเลย์ให้มีอายุ การใช้งานที่ยาวนานขึ้นควรต่อวงจรป้องกันหน้าคอนแทคเข้ากับรีเลย์ เพื่อลด Noise และป้องกันการสร้างกรด Nitric และ carbide ซึงจะเกิดขึ้นขณะที่หน้าคอนแทคเปิดวงจร การใช้วงจรป้องกันจะช่วยลดผลกระทบดังกล่าวได้ ตารางข้างล่างแสดงตัวอย่างการต่อวงจรป้องกัน โปรดจําไว้เสมอว่า เมือใช้รีเลย์ชนิดFully Sealed ตัดโหลดประเภท Inductive เช่นSolenoid valve จะทําให้เกิดการอาร์ค (Arc) ขึ้นที่หน้าคอนแทค ถ้าสภาพแวดล้อมมีความชื้นสูงจะส่งผลทําให้เกิดกรด Nitric ซึงจะทําให้รีเลย์ทํางานผิดปกติได้ ดังนั้นควรใช้อุปกรณ์ลด Surge  เพื่อลดปัญหาดังกล่าว

Surge Suppressors แบบ CR type แบบที่ 1

-ระบบไฟ

                สามารถใช้ได้กับไฟ AC และ DC

-คุณลักษณะ

                อิมพีแดนซ์ของโหลดต้องน้อยกว่าวงจร  RC เมื่อใช้รีเลย์กับแรงดันไฟAC

-การเลือกอุปกรณ์ 

                ค่า C และ R ทีเหมาะสมคือ C = 0.1-0.5 uF ต่อกระแส Switching 1A และR=0.5-1 โอมห์  ต่อแรงดัน Switching 1V อย่างไรก็ตามค่านี้ อาจไม่เป็นค่าคงที่ ที่เหมาะสมเสมอไปทั้งนี้ขึ้นอยู่กับโหลดและคุณสมบัติของรีเลย์

การเลือก C ควรให้มีค่า dielectric strength 200-300 V ถ้าใช้กับแรงดันไฟ AC และเป็น Capacitor ชนิด AC

Surge Suppressors แบบ CR type แบบที่ 2

-ระบบไฟ

                สามารถใช้ได้กับไฟ AC และ DC

-คุณลักษณะ

                เวลาในการตัดวงจรจะช้าลงถ้าโหลดเป็ น Inductive เช่นSolenoid Valve วงจรนี จะใช้งานได้ผลดีถ้าต่อคร่อมโหลดเมือใช้แรงดันเป็ น 24-48 Vและต่อคร่อมหน้าคอนแทคถ้าแรงดันเป็ น 100-240 V

-การเลือกอุปกรณ์ 

                ค่า C และ R ทีเหมาะสมคือ C = 0.1-0.5 uF ต่อกระแส Switching 1A และR=0.5-1 โอมห์  ต่อแรงดัน Switching 1V อย่างไรก็ตามค่านี้ อาจไม่เป็นค่าคงที่ ที่เหมาะสมเสมอไปทั้งนี้ขึ้นอยู่กับโหลดและคุณสมบัติของรีเลย์

การเลือก C ควรให้มีค่า dielectric strength 200-300 V ถ้าใช้กับแรงดันไฟ AC และเป็น Capacitor ชนิด AC

Surge Suppressors แบบ Diode type

-ระบบไฟ

                สามารถใช้ได้กับไฟ  DC ไม่สามารถใช้ได้ กับไฟ AC

-คุณลักษณะ

                พลังงานสะสมอยู่ ที Coil ของโหลด Inductive จะสร้างเป็นกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน Diode ที่ต่อคร่อมอยู่กับCoil นั้นวงจรนี้จะมีผลทําให้เวลาการตัดวงจรนานกว่าแบบ RC

-การเลือกอุปกรณ์

                ควรใช้ Diode ทีมี Reverse breakdown voltage เป็น 10 เท่าของแรงดันใช้งาน

Surge Suppressors แบบ Diode +Zener diode type

-ระบบไฟ

                สามารถใช้ได้กับไฟ  DC ไม่สามารถใช้ได้ กับไฟ AC

-คุณลักษณะ

                วงจรนี้จะทํางานดีกว่าแบบ Diode ในงานบางประเภท แต่เวลาตัดวงจรจะนานมาก

-การเลือกอุปกรณ์

                Breakdown voltage ของ Zener diode ควรเท่ากับแรงดันใช้งาน

Surge Suppressors แบบ Varistor type

-ระบบไฟ

                สามารถใช้ได้กับไฟ  DC และ AC ได้

-คุณลักษณะ

                วงจรนี้จะป้องกันแรงดันสูงทีเกิดขึนทีหน้าคอนแทคเนื่องจาก Varistor มีคุณสมบัติรักษาแรงดันให้คงที่  วงจรนี้จะใช้งานได้ผลดีถ้าต่อคร่อมโหลดเมือใช้แรงดันเป็น24-48V และต่อคร่อมหน้าคอนแทค ถ้าแรงดันเป็น 100-240 V

-การเลือกอุปกรณ์

                Cutoff voltage (Vc) ต้องเป็นไปตามเงือนไขต่อไปนี Contact dielectric strength >Vc > Supply voltage

(กรณีไฟ AC ให้คูณ 2 ของค่าทีได้)