Boucherot filter
beschermt relaiscontacten tegen vonkoverslag
Boucherot filter
Root server » TechTalk » FAQ Witgoed » Boucherot filter

De relaiscontacten blijven altijd dicht bij elkaar en vonkoverslag kan gemakkelijk gebeuren bij het uitschakelen van inductieve belastingen zoals motoren.

Het eerste relais dient om de magnetron te doen werken (via een transfo), de contacten zijn nagenoeg volledig doorgebrand en stukken metaal zijn op het plastiek neergekomen. Het tweede relais dient voor de grillfunktie (zuivere ohmse weerstand)

Bij inductieve belastingen zoals motoren en transfo's kunnen er vonken ontstaan bij het uitschakelen. Een inductieve belasting probeert stroomveranderingen tegen te werken (vliegwielwerking). Als de stroom door een schakelaar of relais onderbroken wordt, probeert de belasting de stroom verder te doen lopen. Er ontstaat een vonk, zoals bij een rivier die plots afgesloten zou worden (er ontstaat een kleine vloedgolf).

De relaiscontacten verslijten door deze vonken, en hoe meer de contacten versleten zijn, hoe sterker de vonken, want de stroomonderbreking gebeurt minder en minder optimaal. Uiteindelijk blijven de contacen plakken of maken ze geen contact meer: het relais moet vervangen worden.

De vonken kunnen onderdrukt worden door een eenvoudige schakeling bestaande uit een condensator en een weerstand (lichtblauw op de schakeling). De condensator vangt de overspanning op (een condensator is vergelijkbaar met een klein reservoir) terwijl de weerstand de stroom beperkt.

Microgolfovens bezitten geen boucherot-filter over de relaiscontacten van de hoogspanningstransfo (het is niet de bedoeling dat de oven te lang zou meegaan). Een dergelijke filter wordt wel toegepast voor specifieke industrieele of militaire toepassingen waar men een hoge graad van betrouwbaarheid wenst. Deze eenvoudige schakeling kan ook gebruikt worden bij eigen ontwerpen, of je kan de betrouwbaarheid van je microgolfoven verhogen door een eigen Boucherot filter te plaatsen.

De waarde van de weerstand en condensator zijn niet kritisch, voor een gemiddelde belasting (bijvoorbeeld de hoogspanningstransfo van een microgolfoven) kiest men R = 100Ω en C = 0.47µF. Men kan de waarde van de weerstand verhogen en die van de condensator verlagen bij kleinere belastingen. Kies een draadgewonde weerstand met een vermogen van 1W of meer en de condensator moet geschikt zijn voor het dubbele van de netspanning (630V∿ is de dichtsbijzijnde waarde).

Door de filter loopt er constant een klein stroompje (35mA in dit geval). Dit is een laag en capacitief blindvermogen. Mocht dit ongewenst zijn, dan kan de boucherot filter over de belasting geplaatst worden in plaats van over de contacten van het relais.

Bescherming door middel van een vrijloopdiode in plaats van een boucherot filter

Overigens is de relais-spoel ook inductief en heeft de aansturing ervan k een beveiliging nodig, want vaak wordt de relais geschakeld vannuit de electronica. Electronische schakelingen zijn bijzonder gevoelig voor overspanning.

De voedingsspanning is hier echter gelijkspanning, waardoor men liever een vrijloopdiode gebruikt die een hogere mate van beveiliging biedt (geel op de schakeling). Een spoel werkt de verandering van de stroom tegen. Als de stroom plots onderbroken wordt kan er een hoge spanning ontstaan. De vrijloopdiode zorgt ervoor dat de stroom natuurlijk kan verminderen, waardoor er geen spanningspiek kan optreden. Omdat de stroom langzamer naar nul gaat schakelt de relais daardoor trager af (maximaal een tiende van een seconde): voor de meeste toepassingen is dit zeker geen bezwaar.

De diode moet enkel berekend zijn voor de maximale stroom door de spoel in geleiding en voor de maximale voedingsspanning. Voor kleine relais volstaat een snelle schakeldiode 1N4148.


Bescherming door middel van een zenerdiode

Indien de relais snel moet kunnen afvallen gebruikt men geen vrijloopdiode maar een boucherot filter, of nog beter: een zenerdiode in serie met de vrijloopdiode. De zenerdiode gaat uit geleiding van zodra de spanning onder een bepaalde waarde komt (zodat er geen vonken ontstaan). De electromagnetische energie die in de spoel opgeslagen is wordt snel in de zenerdiode gedissipeerd.

Een dergelijke schakeling werd bijvoorbeeld in telefooncentrales gebruikt, waar de relais gegarandeerd 10 pulsen per seconde moeten kunnen schakelen.

Links to relevant pages - Liens vers d'autres pages au contenu similaire - Links naar gelijkaardige pagina's