Как работает твердотельное реле. Твердотельные реле: принцип работы, виды, применение и выбор

Как работают твердотельные реле. Какие бывают виды ТТР. Где применяются твердотельные реле. На что обратить внимание при выборе ТТР. Чем отличаются от электромеханических реле.

Принцип работы твердотельного реле

Твердотельное реле (ТТР) — это электронный коммутационный прибор, в котором управление и коммутация электрических цепей осуществляется с помощью полупроводниковых элементов без использования механических контактов. Основные компоненты ТТР:

• Входная цепь с оптоизолятором
• Выходной силовой ключ (транзистор, тиристор или симистор)
• Схема управления силовым ключом

Принцип работы твердотельного реле заключается в следующем:

1. На вход подается управляющий сигнал (ток или напряжение)
2. Светодиод оптопары излучает свет
3. Фотоприемник оптопары открывается под действием света
4. Схема управления формирует сигнал на открытие силового ключа
5. Силовой ключ открывается и пропускает ток в нагрузку

Таким образом, коммутация происходит без механического перемещения контактов, что обеспечивает высокое быстродействие и надежность ТТР.

Основные виды твердотельных реле

Твердотельные реле классифицируются по нескольким признакам:

По типу коммутируемого напряжения:

• Для цепей постоянного тока (3-32В)
• Для цепей переменного тока (90-250В)

По количеству фаз:

• Однофазные
• Трехфазные

По способу коммутации:

• С мгновенной коммутацией
• С коммутацией при переходе через ноль
• С фазовым управлением

По конструктивному исполнению:

• Для монтажа на DIN-рейку
• Для печатного монтажа
• Панельного исполнения

Выбор конкретного типа ТТР зависит от особенностей применения и характеристик коммутируемой нагрузки.

Области применения твердотельных реле

Благодаря своим преимуществам твердотельные реле нашли широкое применение в различных отраслях:

• Управление электродвигателями
• Регулирование температуры в нагревательных элементах
• Коммутация осветительных приборов
• Автоматизация промышленных процессов
• Управление сварочным оборудованием
• Системы «умный дом»
• Автомобильная электроника

ТТР особенно эффективны в системах, требующих частых включений/выключений, точного регулирования мощности или работы во взрывоопасных средах.

Преимущества твердотельных реле перед электромеханическими

По сравнению с традиционными электромагнитными реле, твердотельные имеют ряд важных преимуществ:

• Высокое быстродействие (время срабатывания менее 1 мс)
• Отсутствие механического износа и электрической эрозии контактов
• Бесшумность работы
• Отсутствие дребезга контактов
• Высокая надежность и длительный срок службы
• Малые габариты
• Возможность работы в агрессивных средах

Эти преимущества делают ТТР незаменимыми во многих современных системах управления и автоматизации.

Как выбрать твердотельное реле

При выборе твердотельного реле необходимо учитывать следующие параметры:

1. Тип и величина коммутируемого напряжения
2. Максимальный коммутируемый ток
3. Тип и величина управляющего сигнала
4. Способ коммутации (мгновенная, при переходе через ноль и т.д.)
5. Конструктивное исполнение
6. Наличие защитных функций (от перегрузки, короткого замыкания и т.п.)
7. Диапазон рабочих температур

Важно также правильно рассчитать необходимый запас по току и напряжению, особенно для индуктивных нагрузок. Рекомендуется выбирать ТТР с запасом по току в 2-3 раза больше номинального тока нагрузки.

Особенности эксплуатации твердотельных реле

При использовании твердотельных реле следует учитывать некоторые особенности:

• Необходимость обеспечения эффективного теплоотвода
• Чувствительность к перенапряжениям
• Наличие тока утечки в закрытом состоянии
• Падение напряжения на открытом ключе (до 2-3В)

Для надежной работы ТТР рекомендуется использовать радиаторы охлаждения и устанавливать защитные устройства от перенапряжений.

Проверка работоспособности твердотельного реле

Базовую проверку ТТР можно выполнить с помощью мультиметра:

1. Подключить управляющее напряжение к входным клеммам
2. Установить мультиметр в режим прозвонки
3. Подключить щупы к выходным клеммам
4. При подаче управляющего сигнала должен прозвучать сигнал прозвонки

Более детальная диагностика требует специального оборудования и навыков.

Заключение

Твердотельные реле являются современной альтернативой электромеханическим реле во многих областях применения. Они обеспечивают высокую надежность, быстродействие и долговечность. Правильный выбор и применение ТТР позволяет существенно повысить эффективность систем управления и автоматизации.

Твердотельные реле. Устройство и работа. Виды и особенности

Для обеспечения подключения различных электрических устройств бесконтактным способом применяют твердотельные реле, которые стали популярными в промышленности. Они используются для создания надежного оборудования с малыми габаритами. Основным недостатком таких устройств называют их высокую стоимость.

Твердотельное реле обеспечивает связь между электрическими цепями высокого и низкого напряжения с помощью полупроводниковых элементов.

Имеется множество исполнений моделей таких устройств, но по своей структуре они мало чем отличаются. Эти незначительные отличия не оказывают влияния на их принцип действия, так как он по сути дела один и тот же.

Разберемся в особенностях управления электроприборами с помощью твердотельного реле. От обычных реле они отличаются отсутствием механических замыкаемых и размыкаемых контактов. Вместо них в твердотельном реле используются полупроводниковые элементы, такие как транзистор, либо симистор.

Принцип работы реле состоит в размыкании и замыкании цепи, передающей напряжение. Это осуществляется активатором, то есть, твердотельным устройством. Вид силового элемента зависит от свойства тока, который может быть, как переменным, так и постоянным. Для постоянного тока применяются транзисторы, для переменного тока – тиристоры и симисторы.

Через транзистор проходит ток. Симистор может пропускать ток в обоих направлениях, так же, как и тиристор.

На вход подается электрический сигнал, далее он идет на оптическую развязку на основе светодиода. Оптическая развязка позволяет изолировать входную цепь от промежуточной и выходной цепи. Далее в действие вступает цепь триггера, которая обеспечивает управление переключением выхода твердотельного реле.

Цепь переключения подает напряжение на нагрузку, представленную транзистором, либо симистором. Цепь защиты необходима для надежности работы реле при разных нагрузках.

Виды твердотельных реле

Имеется множество разных видов таких реле, отличающихся своими особенностями напряжения коммутации и контроля:

• Реле постоянного тока применяются в сети постоянного напряжения в интервале 3-32 ватта, характерны повышенными удельными свойствами, индикаторами на светодиодах, повышенной надежностью. Многие модели способны работать в широком интервале рабочих температур: -30 +70 градусов.
• Реле переменного тока, имеют особенность в пониженном уровне электромагнитных помех, не создают шума при эксплуатации, малый расход электроэнергии, и высокое быстродействие. Диапазон мощности составляет от 90 до 250 ватт.
• Реле с управлением вручную, дают возможность самостоятельной настройки типа действия.

По виду нагрузки реле разделяют на:

• Однофазные.
• 3-фазные.

Однофазное исполнение дает возможность подключать электрический ток в интервале от 10 до 120 ампер, либо от 100 до 500 ампер. Управление производится аналоговым сигналом и сопротивлением переменного типа.

3-фазные исполнения используют для подключения тока одновременно на трех фазах. Они могут работать в диапазоне 10-120 ампер. Среди них есть устройства реверсивного вида, отличающиеся обозначением и бесконтактной коммутацией. Их задача заключается в осуществлении надежного подключения всех цепей по-отдельности.

Чтобы защитить реле от ложных срабатываний, применяют специальные устройства.

Они применяются при запуске и эксплуатации асинхронного электромотора. При выборе такого устройства нужно сделать необходимый запас мощности. Для защиты реле от перенапряжений также применяется предохранитель быстрого действия, либо варистор.

Реле трехфазного исполнения имеют срок службы больше, чем 1-фазные реле. Коммутация осуществляется после перехода тока через нулевую границу.

По методам коммутации реле делятся:

• Реле для емкостных и индуктивных нагрузок.
• Реле для мгновенных срабатываний, применяются при необходимости быстрого подключения.
• С фазным управлением, дающим возможность регулировки освещения, нагревательных элементов.

По конструктивным особенностям реле делятся:

• С возможностью монтажа на рейку DIN.
• Для переходных планок, универсальные.

Достоинства и недостатки

Благодаря такому принципу действия мы получаем ряд преимуществ и недостатков.

Преимущества

• Отсутствие каких-либо щелчков при переключении. Хотя отсутствие звуковой индикации для кого-то может быть и минусом.
• Полупроводниковые твердотельные реле не искрят, не дребезжат и механически не изнашиваются, благодаря чему получается срок службы как минимум десятки лет без какого-либо обслуживания.
• Благодаря свойствам полупроводниковых элементов, возможна коммутация с минимумом помех.
• Высокое быстродействие позволяет производить включение при переходе напряжения через ноль. А при выключении симистор закрывается не сразу, а ровно тогда, когда через ноль переходит ток, что тоже снижает уровень помех.
• Малый расход электрической энергии благодаря тому, что нет электромагнитной связи. Использование полупроводников позволяет снизить потребление электрической энергии на 90%.
• Твердотельные реле имеют небольшие габариты, что позволяет упростить его установку и транспортировку.
• Длительный срок работы, не требующий технического обслуживания устройства.
• Широкая сфера применения для различных типов устройств и приборов.
• Возможность осуществления большого количества срабатываний (более одного миллиарда).
• Обеспечивает надежную изоляцию цепей входа и силовых цепей между собой.
• Повышает производительность устройства.
• Механическая прочность выражается в герметичной конструкции, вибрационной и ударной стойкости.

Недостатки

Казалось бы, пора везде и всюду менять механические реле на твердотельные. Но не стоит торопиться. Есть здесь один подвох. На открытом полупроводниковом элементе падает на порядки большее напряжение, чем на замкнутых контактах обычного реле, а именно, около двух вольт. Казалось бы, ерунда, всего один процент от напряжения в розетке. Но, предположим, что мы управляем двухкиловаттным обогревателем, который потребляет ток около 10 ампер.

Какая же мощность тогда будет выделяться на хваленом твердотельном реле? Умножаем 10 на 2, и получаем целых 20 ватт. Без хорошего радиатора здесь, к сожалению, не обойтись. А какая мощность будет выделяться при коротком замыкании – вообще страшно представить. Полупроводники расплавятся моментально, намного быстрее, чем сработает обычный автоматический выключатель в распределительном щитке.

Спасти твердотельные реле от губительного влияния короткого замыкания смогут только быстродействующие предохранители. Кроме большого выделения тепла есть у твердотельного реле еще один недостаток. Помех оно излучает меньше, но при этом само боится помех. И для защиты от них параллельно полупроводниковому элементу подключается цепочка из резистора и конденсатора.

И даже когда полупроводниковый элемент закрыт, реле все равно пропускает ток в несколько миллиампер. Для электрообогревателя это конечно не страшно, а вот, например, компактная люминесцентная лампа может начать вспыхивать. Практически можно увидеть, как нагрев мешает применяемости твердотельного реле.

Сфера применения

Твердотельные реле применяются очень широко. Они работают там, где необходимо подключать индуктивную нагрузку.

Основные области использования рассматриваемых реле:

• Системы с регулированием температуры нагревательными элементами.
• Поддержание одной температуры в процессах и технологиях промышленного производства.
• Подключение цепей управления.
• Заменяют магнитные пускатели реверсивного действия.
• Управление электродвигателями.
• Контроль температуры трансформаторов и других устройств.
• Регулировка уровня света.

Как выбрать твердотельные реле

Чтобы приобрести такой вид реле, рекомендуется посетить специализированный магазин электронных товаров. Там квалифицированные специалисты окажут помощь в подборе подходящего реле по всем параметрам.

При выборе рекомендуется учитывать такие свойства реле:

• Тип реле.
• Наличие креплений.
• Материал корпуса.
• Скорость работы.
• Наличие вспомогательных функций.
• Фирма изготовитель.
• Мощность.
• Расход электричества.
• Габаритные размеры.

Есть важный совет при покупке реле. Твердотельные реле рекомендуется устанавливать с запасом по мощности в несколько раз. В противном случае, даже небольшое превышение мощности выведет из строя реле.

Для защиты реле от неисправностей рекомендуется применять специальные предохранители. Имеется несколько видов предохранителей для защиты твердотельных реле:

• g R – применяются в широком интервале мощностей, имеют повышенное быстродействие.
• g S – применяются для любого тока, осуществляют защиту полупроводников от высоких нагрузок сети.
• a R – осуществляют защиту полупроводников от короткого замыкания.

Такие предохранители стоят недешево, их стоимость примерно равна цене самого реле. Однако это стоит того, так как они создают эффективную защиту реле от выхода из строя. Бывают и другие виды предохранителей, относящиеся к классам В, С, D. Они имеют отличия в том, что осуществляют защиту низкого качества, и меньшей ценой.

Во время работы твердотельные реле быстро нагреваются. При чрезмерном нагреве коммутация происходит с отклонением от нормального режима, ток снижается. При достижении 65 градусов, реле сгорает. Поэтому, для нормальной работы реле необходим радиатор охлаждения, а также запас по току в 3-4 раза больше номинала. При применении реле для регулирования скорости электродвигателей, запас по току следует повысить до 8-10 раз.

Похожие темы:

• Оптроны. Виды и устройство. Работа и применение. Особенности
• Релейная защита. Виды и устройство. Работа и особенности
• Гальваническая развязка (Часть 1). Виды и работа
• Гальваническая развязка (Часть 2). Виды и задачи. Особенности
• Виды реле и применение. Работа и назначение. Особенности
• Тепловые реле. Виды и устройство. Работа и применение

Твердотельное реле: принцип работы

Твердотельное реле — это класс электронных приборов, работа которых построена на взаимодействии силовых ключей и полупроводниковых элементов. Конструкция устройства не включает в себя подвижных частей, что обеспечивает надежную коммутацию цепей.

Виды твердотельных реле

В промышленной и технической документации можно встретить термин «тиристорный переключатель», который считается «научным» названием твердотельных реле. Также возможно столкнуться с аббревиатурами и сокращениями, которые тоже указывают на данный вид устройств — ТТР, ТППТ, SSR.

Эти общие обозначения указывают на разновидность электронного оборудования в целом, которое подразделяется на виды на основании одного из следующих признаков:

• Количество фаз;
• Вид коммутируемого напряжения;
• Метод управления;
• Конструктивные особенности.

По количеству фаз оборудование делится на однофазное и трехфазное. Принцип работы для однофазных твердотельных реле заключается в управлении при помощи переменного резистора и аналогового сигнала. При этом они могут быть использованы и на трехфазной сети. Процесс действия трехфазных коммутационных аппаратов строится на реверсивном регулировании электрических цепей.

Коммутируемое напряжение в работе твердотельного реле также играет немаловажную роль. Приборы могут быть предназначены как для постоянного, так и для переменного тока. Принцип работы при этом у ТТР зависит от показателей диапазона тока.

Для постоянного тока коммутатор подбирается на диапазон 3-32В, а для переменного — 90-250В. Вторая разновидность характеризуется высокой скоростью срабатывания и экономичностью. Кроме этого, она может применяться для коммутации в сетевом напряжении в 220В.

Метод управления отражается и на скорости срабатывания:

• Мгновенный. Применяется на цепях, где необходимо резкое включение;
• Фазовый. Коммутационные аппараты с таким методом управления используются для управления уровнем освещения, температуры и пр.
• «Через ноль». Срабатывание происходит на нулевом напряжении. Данный тип приборов можно устанавливать на устройствах с небольшими нагрузками.

Принцип работы твердотельного реле

Работа ТТР обусловлена взаимодействием двух сигналов:

1. Управляющего,
2. Коммутирующего.

То есть между электрическими цепями отсутствует непосредственный контакт, но трансфер информации и энергии между ними производится благодаря гальванической или оптической развязке.

Оптоизолятор — один из ключевых элементов в принципе работы прибора. В качестве оптоизолятора теплового реле выступают светодиод и фотоприемник, называемые также оптопарой. Такая оптическая развязка применима и для постоянного, и для переменного тока. Основная ее функция — изоляция входа от выхода. Для гальванической развязки используется оптрон.

Когда через светодиод, расположенный у входной секции, проходит электричество, он загорается. Далее через зазор свет поступает на фотоприемник, в роли которого выступают симистор или фоточувствительный транзистор

Принцип работы ТТР

Таким образом, в твердотельном реле, рассчитанном на разное напряжение (220В в том числе), действует следующий принцип работы: происходит замыкание или размыкание контактных клемм.

Отличие от электромагнитных реле

Помимо монолитной конструкции, твердотельные реле отличаются от электромагнитных принципом работы. Вторая разновидность имеет катушку и подвижную контактную группу.

Такая комплектация позволяет замыкать контакты за счет протекания тока через катушку и притягивание якоря с контактной группой. В конструкции твердотельного реле подобных элементов нет. В зависимости от разновидности устройства и сферы применения замыкание контактных клемм происходит за счет полупроводниковых ключей.

Еще одной особенностью, отличающей твердотельные реле от электромагнитных, можно обозначить отсутствие в конструкции подвижных деталей.

Благодаря этому приборы не подвергаются механическому износу, что продлевает срок их эксплуатации.

Применение

Модификация и схема коммутаторов подбирается на основании потребностей той электрической сети, для которой они необходимы. Сфера применения ТТР обширна — устройство может быть установлено для:

• Управления электродвигателями;
• Регулирования температурных показателей в нагревательных элементах;
• Контроля работы трансформаторов;
• Управления уровнем освещенности;
• Контроля включения осветительных приборов;
• Автоматизации промышленных процессов;
• Регулировки датчиков движения;
• Установки в электронике автомобилей.

Помимо этого, твердотельные реле разных типов благодаря принципу их работы и подходящей схеме управления часто выступают в роли электронных ключей. Особенно это актуально для силовых, слаботочных установок, коммутаторов станков, в работе которых большое значение имеет мгновенное срабатывание.

Также ТТР можно встретить в комплектации бытовой техники: холодильники, стиральные машины, нагреватели, чайники и т.д.

Как выбрать твердотельное реле

При покупке твердотельного аппарата необходимо принимать во внимание следующие характеристики:

• Вид и модификация: нужно учитывать тип напряжения, сигнала управления;
• Потребность объекта: следует подбирать такое количество реле для электрических цепей, чтобы ток ТТР превышал ток нагрузки, независимо от режима работы. Примечательно, что перегрузочные свойства коммутаторов переменного тока выше, чем у приборов, предназначенных для работы с постоянным током;
• Требуемое значение тока: выбор производят не по номинальному току нагрузки, а по пусковому. То есть показатель тока в устройстве должен быть больше, чем показатель тока при любом режиме работы;
• Способ коммутации: наиболее часто встречающийся тип — управление при переходе «через ноль», т. к. он практически исключает помехи, которые образуются при включении;
• Потребность в дополнительных приборах: если ведется установка твердотельного реле на поверхности в плохо вентилируемом пространстве, то возможно нагревание полупроводников. Чтобы избежать этого, рекомендуется устанавливать радиатор охлаждения.

Стабильная рабочая температура обеспечивает надежную работу коммутатора. Нормальная работа прибора возможна при температуре окружающей среды, не превышающей 60˚C.

RS Компоненты | Электронные и электрические расходные материалы

Компоненты РС | Электронные и электрические принадлежности | Австралия

• Справка
• Центр обнаружения
• Специальные предложения и распродажа
• Торговый прилавок

Разделы нашей продукции:

• Аккумуляторы и зарядные устройства
• Соединители
• Дисплеи и оптоэлектроника
• Контроль электростатического разряда, чистые помещения и прототипирование печатных плат
• Пассивные компоненты
• Блоки питания и трансформаторы
• Raspberry Pi, Arduino, ROCK и инструменты разработки
• Полупроводники

• Механизм автоматизации и управления
• Кабели и провода
• Корпуса и серверные стойки
• Предохранители и автоматические выключатели
• HVAC, вентиляторы и управление температурным режимом
• Осветительные приборы
• Реле и формирование сигналов
• Переключатели

• Доступ, хранение и обработка материалов
• Клеи, герметики и ленты
• Подшипники и уплотнения
• Инженерные материалы и промышленное оборудование
• Застежки и крепления
• Ручной инструмент
• Механическая передача энергии
• Сантехника и трубопровод
• Пневматика и гидравлика
• Электроинструменты, Пайка и сварка

• Компьютеры и периферия
• Уборка и техническое обслуживание помещений
• Офисные принадлежности
• Средства индивидуальной защиты и рабочая одежда
• Безопасность и скобяные изделия
• Безопасность сайта
• Испытания и измерения

Как работает твердотельное реле — Upmation

В предыдущей статье мы обсудили все тонкости электромеханических реле, которые я настоятельно рекомендую вам сначала проверить здесь.

Из этой статьи вы узнали, почему мы все же лучше используем реле в целом, несмотря на большие достижения в области технологий.

В этой статье мы исследуем полностью электронный тип реле; твердотельное реле или SSR для краткости.

Мы узнаем, как проверить твердотельное реле с помощью мультиметра, а затем вы узнаете о проводке твердотельного реле. После того, как мы проверили различия между различными типами SSR, вы также узнаете, как выбирать среди всех различных типов SSR в зависимости от данного приложения.

Что такое твердотельные реле и почему мы их используем?

Внешний вид немного отличается от электромеханических реле; как и технология его изготовления.

Как уже упоминалось, в производстве твердотельных реле не используются механические движущиеся части, и все они сделаны из полупроводников, таких как диоды, транзисторы, тиристоры, симисторы и т. д.

Существуют различные конструкции для различных целей.

Например, когда вы разрабатываете внутреннюю компоновку электрического щита управления, вам всегда нужно больше места.

Твердотельные реле с тонкой конструкцией станут для вас подходящим выбором!

Если вы замените EMR на SSR тонкой конструкции, у вас будет больше свободного места на панели для добавления дополнительного оборудования.

Вы можете использовать твердотельные реле в качестве интерфейса между платами вывода ПЛК и внешними нагрузками в процессе.

Однако, как вы узнаете из следующих статей, тиристоры и симисторы в большей степени предназначены для управления резистивными нагревательными элементами, поэтому твердотельные реле, использующие эти электронные компоненты в своих выходных цепях, также более применимы для эти цели.

Они также имеют разные названия в зависимости от производителя. Например;

— фотореле,

— реле MOSFET,

— твердотельные модули,

— твердотельные накопители,

и так далее.

Как проверить твердотельное реле с помощью мультиметра

Реле, которое мы выбрали для этого примера, представляет собой однофазное реле, которое принимает фиксированное постоянное напряжение на свои входные клеммы и имеет только нормально разомкнутый контакт на своем выходе.

Его вход находится в диапазоне от 3 до 32 вольт постоянного тока.

Выполняя проверку непрерывности с помощью источника питания и тестера напряжения (или мультиметра), мы удостоверяемся в работоспособности твердотельного реле.

Прежде всего, мы должны настроить тестер для проверки непрерывности.

Затем я помещаю щупы на выходные клеммы реле.

Как только входное напряжение достигает 3 вольт или выше, вы можете услышать звук от вашего тестера, сообщающий, что сопротивление между щупами почти равно нулю, поэтому контакт электронного выхода замкнут.

Как работает твердотельное реле? (Проводка твердотельного реле)

На стороне выхода реле мы видим, что мы можем подключить нагрузку переменного тока от 24 до 480 вольт.

Предположим, что имеется нагреватель мощностью 600 Вт/230 В (обогрев), который мы хотим использовать в качестве нагрузки и контролировать температуру с помощью управляющего сигнала, поступающего от ПЛК.

ПРИМЕЧАНИЕ: В следующей статье вы узнаете, что твердотельные реле обычно используются с контроллером другого типа, известным как ПИД-регулятор.

Нагреватель получает питание от источника переменного тока, но через твердотельное реле. Провод под напряжением переводим на ТЭН через SSR.

Итак, Провод Live от источника питания подключаем к одному из выводов ТТР, а другой его вывод подключаем к нагревателю.

Нейтральный провод напрямую подключается к обогревателю от источника питания.

Здесь вы должны обязательно закрыть клеммы твердотельного реле, так как оно постоянно находится под напряжением; даже когда релейный выход выключен.

Как только ПЛК отправляет команду, загорается светодиод SSR, показывая, что выход реле замкнут.

Итак, обогреватель включается и начинает прогреваться до повышения температуры.

Конечно, есть датчик для обратной связи температуры резервуара с ПЛК.

Твердотельное реле против механических реле

1. Высокоскоростные переключающие твердотельные реле

Рассмотрим процесс, в котором мы собираемся отправлять команды на нагрузку за миллисекунды.

В этом процессе скорость переключения становится для нас основным параметром.

Таким образом, мы выиграем от полупроводниковой технологии твердотельных реле, поскольку они НАМНОГО быстрее, чем электромеханические реле.

2. Отсутствие искр, низкий уровень шума!

Как вы, возможно, уже знаете, милливольтные сигналы, такие как сигналы от термопар, могут быть искажены электрическими помехами.

Всякий раз, когда электромеханическое реле включается или выключается, оно производит некоторый электрический шум в панели, и чем больше электромеханических реле, тем больше может быть шум и вероятность искажения наших сигналов в системе управления.

Итак, нам лучше использовать SSR, так как они излучают намного меньше электрических помех.

3. Совместимость с опасными зонами

В опасной зоне НЕОБХОДИМО использовать SSR;

Поскольку искры, возникающие при переключении ЭМИ, могут быть очень опасными и привести к взрыву.

Помимо однофазных, трехфазных, тонких или печатных твердотельных реле, они делятся на три основные категории в соответствии с их режимами переключения на выходе.

Типы твердотельных реле

1. Твердотельное реле произвольного включения (асинхронное)

Первое — твердотельное реле «случайного включения» или «асинхронное» твердотельное реле.

Когда контроллер подает управляющее напряжение на входные клеммы реле, сразу после этого включается выход реле и полностью пропускает ток в сторону нагрузки.

2. Твердотельное реле перехода через нуль (синхронное)

Второй и наиболее распространенный тип — «переход через нуль» или «синхронный».

Что такое пересечение нуля?

В синусоидальной волне Ac всякий раз, когда волна пересекает горизонтальную ось, мы будем иметь точку пересечения нуля.

Таким образом, в этом типе, в отличие от реле типа «Случайное включение», когда вход активен, оно не проводит ток нагрузки сразу;

, но выход будет ожидать первой точки пересечения нуля напряжением нагрузки переменного тока, чтобы передать весь электрический ток на нагрузку.

В твердотельных реле типа «Случайное включение» и «Пересечение нуля», когда управляющее напряжение снимается с входных клемм, выход не перестанет пропускать ток нагрузки до тех пор, пока не будет достигнута следующая точка пересечения нуля волны .

Характеристика всех типов твердотельных реле независимо от их типа переключения.

3. Твердотельные реле пропорционального управления

Твердотельные реле третьего типа называются твердотельными реле «пропорционального управления» и имеют свои собственные типы. Самые распространенные из них:

– Реле фазового угла

– Реле импульсного зажигания

Твердотельные реле с пропорциональным управлением используются для очень точного управления выходной мощностью (особенно в системах отопления и освещения).

В ТТР с пропорциональным управлением контроллер будет подавать АНАЛОГОВЫЙ управляющий сигнал на вход ТТР вместо фиксированного управляющего сигнала постоянного или переменного тока.

Итак, управляющий сигнал может быть аналоговым сигналом напряжения, например, 0–5 или 0–10 вольт постоянного тока, или это может быть электрический постоянный ток, например 4–20 мА.

Выход будет изменять величину тока нагрузки в зависимости от величины управляющего сигнала на входе.

3.1. Твердотельное реле с пропорциональным управлением по фазе

Предположим, что у нас есть твердотельное реле с фазовым углом, которое принимает сигнал 0–10 вольт на свои входные клеммы.

Контроллер подает управляющий сигнал 5 В на вход SSR для передачи 50% мощности на нагрузку.

В результате выход твердотельного реле (который представляет собой симистор) будет включаться на пике каждого полупериода переменного тока и, следовательно, передавать 50% мощности на нагрузку.

3.2. Твердотельное реле пропорционального управления импульсным срабатыванием

В качестве другого примера, на этот раз у нас есть твердотельное реле с импульсным срабатыванием, опять же с аналоговым управляющим сигналом 0-10 вольт постоянного тока.

Если контроллер применяет 70 % входного сигнала (который здесь составляет 7 вольт), то выходное напряжение переменного тока будет передавать 70 % общей мощности на нагрузку.

Это означает, что из каждых 10 циклов переменного напряжения на нагрузку пройдет только 7 циклов.

Это была упрощенная форма сигнала почти для всех распространенных типов твердотельных реле.

Какой SSR для какого приложения?

Правильный выбор твердотельного реле обеспечивает высокую точность управления процессом.