Как работают твердотельные реле. Чем они отличаются от электромеханических реле. Какие бывают виды твердотельных реле. Где применяются твердотельные реле в промышленности и быту. Какие преимущества и недостатки у твердотельных реле.
Принцип работы твердотельных реле
Твердотельное реле (ТТР) — это электронный коммутационный прибор, в котором коммутация цепи нагрузки осуществляется полупроводниковыми элементами без механических контактов. Основные компоненты ТТР:
- Входная цепь управления
- Схема гальванической развязки (оптрон)
- Силовой полупроводниковый ключ
- Схема управления ключом
Принцип работы ТТР заключается в следующем:
- На вход подается управляющий сигнал (обычно постоянное напряжение 3-32В)
- Входная цепь активирует светодиод в оптроне
- Свет от светодиода попадает на фотоприемник и открывает его
- Сигнал с фотоприемника поступает на схему управления ключом
- Схема управления открывает силовой полупроводниковый ключ
- Через открытый ключ начинает протекать ток нагрузки
Таким образом, за счет оптической развязки обеспечивается гальваническая изоляция между цепями управления и нагрузки. Это повышает помехозащищенность и безопасность.
Виды твердотельных реле
По типу коммутируемого тока твердотельные реле делятся на:
- Реле переменного тока (AC)
- Реле постоянного тока (DC)
- Универсальные реле (AC/DC)
По количеству фаз различают:
- Однофазные ТТР
- Трехфазные ТТР
По типу выходного силового элемента выделяют:
- ТТР на основе симисторов
- ТТР на основе тиристоров
- ТТР на основе MOSFET-транзисторов
- ТТР на основе IGBT-транзисторов
Отличия твердотельных реле от электромеханических
Основные отличия твердотельных реле от традиционных электромеханических:
- Отсутствие механических контактов и подвижных частей
- Отсутствие дребезга контактов при коммутации
- Бесшумность работы
- Высокая скорость переключения (единицы миллисекунд)
- Возможность коммутации при переходе напряжения через ноль
- Высокая износостойкость и большой ресурс
- Устойчивость к вибрациям и ударам
- Малые габариты
Применение твердотельных реле
Твердотельные реле нашли широкое применение в различных отраслях промышленности и быту:
- Управление нагревательными элементами в печах, термопластавтоматах, экструдерах
- Коммутация мощных осветительных приборов
- Управление электродвигателями
- Системы «умный дом»
- Зарядные устройства
- Сварочное оборудование
- Медицинская техника
- Автомобильная электроника
ТТР позволяют создавать полностью бесконтактные системы управления, что повышает надежность и долговечность оборудования.
Преимущества и недостатки твердотельных реле
Основные преимущества твердотельных реле:
- Высокая надежность и большой ресурс
- Высокое быстродействие
- Отсутствие искрения и электромагнитных помех при коммутации
- Малые габариты
- Бесшумность работы
- Возможность коммутации в нуле напряжения
К недостаткам ТТР можно отнести:
- Более высокую стоимость по сравнению с электромеханическими реле
- Необходимость применения радиаторов охлаждения
- Наличие падения напряжения во включенном состоянии
- Чувствительность к перенапряжениям
Выбор твердотельного реле
При выборе твердотельного реле необходимо учитывать следующие параметры:
- Тип и величина коммутируемого напряжения (AC/DC)
- Максимальный коммутируемый ток
- Напряжение управления
- Тип нагрузки (активная, индуктивная, емкостная)
- Температурный диапазон эксплуатации
- Необходимость применения радиатора охлаждения
Правильный выбор ТТР позволит обеспечить надежную и долговечную работу системы управления.
Схема подключения твердотельного реле
Типовая схема подключения однофазного твердотельного реле включает в себя:
- Подключение нагрузки к силовым выводам реле
- Подключение питающей сети к силовым выводам
- Подключение цепи управления к управляющим контактам
- Установка защитного варистора параллельно нагрузке
- Установка быстродействующего предохранителя в цепь питания
При подключении важно соблюдать полярность управляющего сигнала и не превышать максимально допустимые токи и напряжения реле.
Заключение
Твердотельные реле являются современной альтернативой электромеханическим реле во многих применениях. Они обеспечивают высокую надежность, быстродействие и долговечность систем управления. Правильный выбор и применение ТТР позволяет создавать эффективные бесконтактные системы коммутации в промышленности и быту.
ESS1-DA: твердотельные реле однофазные DC-AC SSR : . КИП-Сервис: промышленная автоматика
Главная Электротехника ELHART Однофазные твердотельные реле ESS1-DA
Низкий уровень электромагнитных помех
Компактный размер
Продолжительный ресурс эксплуатации
Отсутствие искр и шума контактов при коммутации
Высокая скорость срабатывания
| Наименование | Тип документа | Размер | Тип файла |
|---|---|---|---|
| Сертификат соответствия ТР ТС 004 — Твердотельные реле, типы: ESS, ESH | Сертификат соответствия | 652 KB | |
| ПС: ESS1 — стандартное однофазное ТТР ELHART | Паспорт | 268 KB | |
Библиотека EPLAN для приборов и датчиков ELHART (v2. 9) | Библиотека E-PLAN | 28 MB | zip |
| Твердотельные реле ELHART | Каталог | 2 MB |
Документация и ПО
4 файла, 30 MB
| Наименование | Наличие | ||
|---|---|---|---|
ESS1-DA-010 Однофазное твердотельное реле (управление 3-32 VDC, выход ток до 10А, напряжение 40-440 VAC) | В наличии | 738 | Купить |
ESS1-DA-025 Однофазное твердотельное реле (управление 3-32 VDC, выход ток до 25А, напряжение 40-440 VAC) | В наличии | 911 | Купить |
ESS1-DA-040 Однофазное твердотельное реле (управление 3-32 VDC, выход ток до 40А, напряжение 40-440 VAC) | В наличии | 1 197 | Купить |
ESS1-DA-060 Однофазное твердотельное реле (управление 3-32 VDC, выход ток до 60А, напряжение 40-440 VAC) | В наличии | 1 769 | Купить |
ESS1-DA-080 Однофазное твердотельное реле (управление 3-32 VDC, выход ток до 80А, напряжение 40-440 VAC) | В наличии | 1 870 | Купить |
totalkip.ru/report.local/photo/photo1/Foto_elhart_5448.jpg»>
Тип однофазного твердотельного реле DC-AC наиболее часто используется в промышленном применении.
ТТР ESS1-DA коммутирует переменный ток с напряжением ~40…440 В и управляет нагрузкой сигналом постоянного тока =3…32 В. Результатом того, что момент коммутации происходит при переходе кривой напряжения через точку нуля, являются низкие электромагнитные помехи.
Твердотельное реле типа AC-AC, в линейке ELHART представлено моделью ESS1-AA с управлением переменным током.
Перед выбором и использованием реле, пожалуйста, внимательно читайте правила подключения и эксплуатации в паспорте и на сайте, в том числе рекомендации по подбору ТТР в зависимости от типа нагрузки.
Читайте также статью «Способы защиты твердотельных реле, основные причины выхода из строя ТТР».
Монтаж твердотельного реле
Быстрый монтаж ТТР на радиаторУдобное и простое подключение ТТР к цепи| Параметр | Значение |
|---|---|
| Количество коммутируемых фаз | 1 |
| Управляющий сигнал | =3…32 В |
| Ток цепи управления | 6…35 мА |
| Коммутируемое напряжение | ~40…440 В |
| Коммутируемые токи | 10, 25, 40, 60, 80 А |
| Напряжение включения | =3 В |
| Напряжение выключения | =1 В |
| Максимальное пиковое напряжение | ~900 В |
| Падение напряжения в коммутируемой цепи | < ~1,6 В |
| Время переключения | ≤ 10 мс |
| Ток утечки в коммутируемой цепи | ≤ 10 мА |
| Электрическая прочность изоляции | ≥ ~2500 В |
| Сопротивление изоляции | 500 МОм (при напряжении =500 В) |
| Температура окружающей среды | -30…80 °C |
| Способ коммутации | при переходе напряжения через ноль |
| Индикация наличия управляющего сигнала | светодиод |
| Габаритные размеры, ШхВхГ | 45х60х27,5 мм |
| Характеристики | Модельный ряд ESS1-DA-xxx | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| 010 | 025 | 040 | 060 | 080 | |
| Рассеиваемая мощность ТТР при температуре окружающей среды 25 °C, Вт/А | 1,17 | 1,13 | 1,12 | 1,06 | 0,52 |
| Критическая скорость нарастания тока в открытом состоянии (значение скорости нарастания тока в открытом состоянии тиристора, при котором тиристор остается в рабочем состоянии), А/нс | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 |
| Характеристика подходящих плавких предохранителей, А²·с | 85 | 450 | 840 | 1800 | 3200 |
| Максимально допустимая перегрузка по току в течении 10 мс, A | 120 | 300 | 410 | 780 | 1000 |
| Сопротивление входной цепи ТТР, кΩ | >0,5 | >0,5 | >0,5 | >20 | >20 |
- Перед подключением, а также при техническом обслуживании твердотельных реле убедитесь в отсутствии на клеммах напряжения питания.
- Подключение контактов цепи управления и коммутируемой цепи производится при помощи клемм с зажимами и винтами. Для твердотельных реле с номинальным значением коммутируемого тока выше 40 А рекомендуется использовать обжимные наконечники. Пайка, сварка и иные способы подключения не допускаются. Перед подключением цепей снимите защитную крышку (если она съемная) или откиньте ее (если она откидная), после – наденьте обратно (закройте).
- Наличие тока утечки создает опасность поражения электрическим током, даже когда выходные контакты твердотельного реле находятся в «выключенном состоянии». Вследствие этого при проведении любых работ, при которых возможно случайное прикосновение к клеммам твердотельного реле – отключайте напряжение питания ПОЛНОСТЬЮ.
- В случае, если на выходные клеммы твердотельного реле предполагается подключать индуктивную нагрузку с высокими стартовыми токами или иную нагрузку, характеризующуюся периодическими повышениями
значения тока
коммутируемого сигнала, – номинальное значение тока коммутируемого сигнала твердотельного реле должно быть выше (с запасом) максимально возможного тока сигнала, подключаемого на выходные клеммы. В большинстве случаев
рекомендуется выбирать твердотельное реле с номинальным значением тока на 900% выше коммутируемого – для индуктивной нагрузки, и на 40% выше коммутируемого – при резистивной
нагрузке
(для обеспечения запаса по току при колебаниях напряжения в коммутируемой цепи и при изменении сопротивления управляемой нагрузки).
- Для дополнительной защиты твердотельного реле в случае частого превышения номинального значения напряжения коммутируемого сигнала необходимо подключение варистора параллельно каждой фазе коммутируемой цепи.
- Номинальное значение максимального тока коммутируемой цепи является действительным при температуре твердотельного реле не более 40 °C. В случае превышения этой температуры действительное значение максимального тока снижается, поэтому следует тщательно контролировать температуру самого ТТР и окружающей среды.
- При коммутации сигнала с силой тока более 10 А необходимо использовать соответствующий радиатор для отвода избыточного тепла от твердотельного реле. При установке ТТР на радиатор
– используйте
специальную теплопроводную пасту.
- Для улучшения охлаждающей функции радиатора возможно дополнительно использовать соответствующие охлаждающие вентиляторы, устанавливаемые на радиатор. Кроме того необходимо следить за температурой окружающей среды и не допускать ее выхода за заданные пределы.
В большинстве случаев
рекомендуется выбирать твердотельное реле с номинальным значением тока на 900% выше коммутируемого – для индуктивной нагрузки, и на 40% выше коммутируемого – при резистивной
нагрузке
(для обеспечения запаса по току при колебаниях напряжения в коммутируемой цепи и при изменении сопротивления управляемой нагрузки).
При установке ТТР на радиатор
– используйте
специальную теплопроводную пасту.| ESS1-DA- | |
|---|---|
| 10 А | 010 |
| 25 А | 025 |
| 40 А | 040 |
| 60 А | 060 |
| 80 А | 080 |
Пример: ESS1-DA-060
Рекомендации по подбору твердотельного реле
| Номинальный ток ТТР*, А | Допустимое рабочее значение тока резистивной нагрузки, А | Допустимое рабочее значение тока индуктивной нагрузки, А |
|---|---|---|
| 010 | ≤ 7 | ≤ 1 |
| 025 | ≤ 17,5 | ≤ 2,5 |
| 040 | ≤ 28,5 | ≤ 4 |
| 060 | ≤ 42,5 | ≤ 6 |
| 080 | ≤ 57 | ≤ 8 |
*При подборе твердотельного реле убедитесь, что пиковые значения тока вашей нагрузки не превышают номинальный ток реле.
Допустимые рабочие значения тока в таблице выше учитывают общие случаи возможных скачков тока.
Выбирая твердотельное реле, используйте конкретные параметры вашей задачи.
Новое поколение твердотельных реле
ЗАО Протон-Импульс — ведущий разработчик и производитель твердотельных реле в России продолжает совершенствовать конструкцию, технологию сборки и производства, улучшает дизайн выпускаемых изделий.
Новое поколение твердотельных реле включает в себя целый ряд новаций и улучшений, которые сделают твердотельные реле удобнее для Потребителя и надежнее в эксплуатации.
Улучшенное тепловое сопротивление
Переход с выпуска корпусных силовых элементов на паяной керамике на сборку кристаллов силовых элементов на DCB-керамике позволило уменьшить тепловое сопротивление на 30%, снизив рабочую температуру силовых элементов и увеличив их надежность.
Исключение «холодной» пайки
Особая форма шины позволяет снизить механические нагрузки при ее монтаже, а отверстие в «пятке» шины исключает образование пустот под ней, обеспечивает выход газов и исключает «холодную» пайку, повышая надежность твердотельных реле.
Уменьшение перегрева проводов
Полностью исключены паяные трубчатые контакты и внедрены шины, напрямую соединяющие керамику и кристаллы силовых элементов с выходом реле. Это существенно уменьшило перегрев проводов (наконечников) в месте силовых контактов и снизило значение остаточного напряжения на 100 мВ.
Подключение стандартными наконечниками
Внедрены широкие барьеры для каждого силового выхода, в которых удобно размещаются наконечники стандартных типоразмеров для соединения проводов сечением до 15 мм2. Это повысило удобство монтажа (наконечниками) и электробезопасность при эксплуатации.
Гайка не поднимается при закручивании
Вместо трубчатого контакта для соединения провода (наконечника) с силовым выходом применена закладная гайка, которая не поднимается при полном закручивании винта, дополнительно не изгибается шина, что предотвращает ее излом на сгибе.
Шина не ломается
Теперь паз в шине в месте сгиба у силового контакта формируется с помощью чеканки, а не фрезерованием, что повышает срок службы шины и предотвращает ее излом на сгибе.
Снижение механических воздействий на керамику
В верхней крышке корпуса изнутри сделаны упоры, которые принимают на себя механическое воздействие при загибании шин к запрессованным гайкам и не передают его на паяное соединение шины с керамикой, что повышает надежность.
Надежное крепление верхней крышки
Новые шины надежно соединяют верхнюю крышку корпуса и радиатор, исключают смещение верхней крышки корпуса относительно нижней, ее отрыв.
Шайба не проворачивается
Вместо винтов с круглой шайбой применяется винтовое соединение с квадратной несъемной шайбой. Теперь шайба не потеряется, не провернется, а благодаря насечкам на ее нижней поверхности соединение проводом стало более надежным.
Ограничительные барьеры для компаунда
В нижней части корпуса для снижения расхода компаунда при герметизации кристаллов силовых элементов введены барьеры, ограничивающие растекание компаунда, что позволило снизить себестоимость выпускаемых твердотельных реле.
Надежное крепление корпуса к радиатору
Крепление нижней части корпуса к радиатору теперь осуществляется не клеем (компаундом), а с помощью заклепок, что улучшило стойкость к механическим воздействиям и уменьшило сроки производства твердотельных реле.
Размер платы управления уменьшен
Размер платы управления уменьшен на 30%, что позволило снизить себестоимость выпускаемых твердотельных реле.
Исключение эпоксидной смолы для заливки
Исключение компаунда (эпоксидной смолы) для полной заливки внутренней полости изделий позволило исключить обрывы соединений при термоциклировании, снизило вес изделия на 40%, уменьшило сроки производства, снизило трудоемкость и себестоимость.
Снижена масса
Размещение платы управления теперь не на металлических стойках, а на полочках нижней части корпуса, что снизило трудоемкость, вес и уменьшило сроки производства.
Защитная крышка
Применение прозрачной крышки защищает от возможного поражения электрическим током и обеспечивает защиту от попадания инородных тел (твердых частиц) размером более 12 мм.
Автомонтаж компонентов
Использования современной компонентной базы позволило снизить трудоемкость и увеличить долю автоматизированного монтажа, повысить надежность.
Лазерная маркировка
Нанесение маркировки лазером обеспечивает надежное обозначение твердотельных реле в течение всего срока службы во всем диапазоне температур.
Автоматизированный контроль испытания
Автоматизированный контроль электрических параметров исключает человеческий фактор при приемо-сдаточных испытаниях и гарантирует высочайшее качество для Потребителя.
Подтверждение безопасности
Многократные испытания на линейные ускорения, удары и воздействие влаги при повышенной температуре подтвердили надежность внедренных технических решений, а проверка каждого прибора на отсутствие токов утечек при воздействии 2500 VAC в течение 1 минуты гарантирует электрическую безопасность твердотельных реле производства ЗАО Протон-Импульс.
Более компактные и удобные
Новые твердотельные реле стали меньше по высоте, компактнее, их просто приятно держать в руках.
Мы по праву гордимся той большой работой, которую провели. Мы сделали ее для себя и для Вас — наших Потребителей.
Конкурентноспособные российские твердотельные реле
Теперь твердотельные реле производства Протон-Импульс не уступают импортным аналогам ни в конструкции, ни в дизайне, ни в технологии, а их цена и надежность обеспечивают конкурентные преимущества твердотельных реле российского производства как внутри страны так и за ее пределами.
Доступные для заказа твердотельные реле нового поколения производства ЗАО Протон-Импульс:
- реле однофазные переменного тока на токи 10, 25, 40, 63, 100, 125 А/ 800, 1200 В с коммутацией в нуле (для резистивной нагрузки) и в случайный момент времени (для активно-индуктивной нагрузки) с управлением 3…32 VDC или 90-250 VAC;
- реле двухфазные переменного тока на токи 25, 40, 63 А/ 1200 В с коммутацией в нуле (для резистивной нагрузки) и управлением 3…32 VDC.
Контактный телефон отдела маркетинга и сбыта для приобретения твердотельных реле:
+ 7 (4862) 49-87-19,49-85-28.
Заявки на приобретение направлять по электронной почте:
[email protected]
Твердотельные реле | Принципы работы, различия и применение
Твердотельные реле | Принципы работы, различия и применение | ElectGoМагазин будет работать некорректно в случае, если куки отключены.
Возможно, в вашем браузере отключен JavaScript. Для максимально удобной работы с нашим сайтом обязательно включите Javascript в своем браузере.
Переключение навигации
Поиск
- Compare Products
Menu
Account
Settings
Currency
SGD — Singapore Dollar
- USD — US Dollar
October 26, 2019
Solid State Relays | Принципы работы, различия и применение
Введение
Твердотельные реле представляют собой модифицированную форму реле.
Твердотельное реле состоит из твердотельного материала, характеристики которого лучше, чем у обычных реле. Реле используются для автоматического переключения мощности. Реле используются, чтобы избавиться от типичных методов переключения, которые являются ручными и сложными в обращении. Твердотельное реле представляет собой тип переключателя, который представляет собой бесконтактный переключатель. Материалом изготовления твердотельных реле является твердотельный элемент. Преимущество использования твердотельного элемента заключается в том, что твердотельный элемент может управлять высоким током нагрузки с помощью меньшего управляющего сигнала. В твердотельном реле исключена возможность искрения из-за характеристик твердотельного элемента, используемого в реле. Состояние переключения OFF и ON в твердотельном реле может быть достигнуто легко.
Твердотельные реле имеют разные особенности а именно:
- В твердотельных реле нет механических элементов
- Повышение напряжения при очень низком уровне
- Технология перехода через ноль используется в твердотельных реле
Твердотельные реле имеют другие преимущества как:
- Коррозионная стойкость
- Виброустойчивость
- Высокая надежность и
- Долгая жизнь.
Главной особенностью твердотельных реле является более высокая нагрузочная способность.
Работа твердотельных реле
Работу твердотельных реле можно понять, разделив твердотельные реле на две категории. Одно из них — твердотельное реле переменного тока, а другое — твердотельное реле постоянного тока. Он состоит из одной входной и выходной клемм. Входы и выход реле подключаются к указанным клеммам. Когда на входные клеммы твердотельного реле подается определенный управляющий сигнал, функции включения и выключения на выходной клемме выполняются соответствующим образом, и после достижения этой функции включается функция переключения реле. С помощью схемы связи в твердотельном реле формируется канал между входом и выходом реле.
Данная схема связи также выполняет функцию отключения в случае возникновения нежелательных или неопределенных ситуаций, которые задаются изначально перед установкой реле.
В цепи связи твердотельного реле используются оптопары. Оптопары имеют хорошую чувствительность, более высокую скорость отклика, более высокий уровень изоляции на входе и выходе. Нагрузкой, используемой в твердотельном реле, является светодиод, который используется для согласования уровня входного сигнала. На выходе твердотельного реле «0» или «1». Выход твердотельного реле соединен с компьютером для сопряжения.
В случае твердотельных реле постоянного тока отсутствует демпферная цепь и цепь управления переходом через ноль. Транзистор с большим номиналом используется для коммутации твердотельного реле. Другой принцип работы этого реле такой же, как описанный выше принцип работы.
Разница между твердотельными реле и обычными реле
Существует ряд различий между твердотельными реле и обычными реле.
Несколько важных отличий:
- Обычные реле имеют механические элементы, тогда как твердотельные реле не имеют механических элементов.
- Нагрузочная способность твердотельного реле выше, чем у обычного реле.
- Пересечение подвижной части используется в обычных реле, тогда как пересечение нуля используется в твердотельных реле для его работы.
- Элементы, используемые в твердотельных реле, долговечны и эффективны по сравнению с обычными реле.
Применение твердотельных реле
Наиболее распространенным применением твердотельных реле является переключение нагрузки переменного тока. Ряд бытовых цепей имеют твердотельные реле для переключения нагрузки переменного тока. Твердотельные реле имеют различное применение для управления мощностью, кроме того, разные твердотельные реле используются для управления нагревателем.
Примеры
- Печи (например, хлебопекарные печи)
- Роботы
- Станки
- Формовочные машины
Solid State Relay Diagram
SSR structure (image)Structural parts of SSR (Example)
Будут ли теперь твердотельные реле представлять реальную проблему?
- 01 января 2001 г.
Будут ли теперь твердотельные реле представлять реальную проблему?
Новая конструкция твердотельных реле устраняет многие из традиционных недостатков этих устройств и служит в десять раз дольше, чем более ранние версии.
Хотя твердотельные реле (ТТР) существуют уже много лет, они еще не достигли значительных успехов в продажах традиционных электромеханических реле. Мировой рынок SSR стоит всего 50 млн, причем на Великобританию приходится около 10% этой суммы.
Одной из причин того, что SSR не удалось оказать большего влияния, является то, что потенциальных пользователей беспокоят некоторые аспекты их производительности. Например, реле выделяют значительное количество тепла, они могут вызывать электромагнитные помехи, они могут выйти из строя из-за перенапряжения и короткого замыкания, они могут выйти из строя в результате тепловых нагрузок, а иногда даже могут загореться.
С другой стороны, электронное реле предлагает несколько потенциальных преимуществ.
Он тихий, пыленепроницаемый, устойчивый к ударам и вибрациям, быстро переключается и позволяет избежать проблем с дребезгом контактов. Он также реагирует на маломощные входы и предлагает как синхронное, так и несинхронное переключение.
Два года назад компания Crouzet, один из ведущих производителей твердотельных реле, приступила к реализации проекта по разработке твердотельного реле нового поколения, который решит большинство проблем, существовавших ранее. Начав с чистого листа бумаги, конструкторы поставили перед собой задачу разработать самый надежный и надежный SSR на рынке.
Основной причиной отказов SSR является нагрев. Схемы переключения SCR (выпрямитель с кремниевым управлением), управляющие протеканием тока, генерируют тепло, которое должно рассеиваться через керамическую подложку и базовую пластину, прежде чем достигнет радиатора. Если внутренняя теплопередача неэффективна или реле неправильно подобрано к своей нагрузке, устройство может перегреться и выйти из строя.
В новой конструкции керамическая подложка сплавлена с медью для минимизации теплового сопротивления между тиристорами и базовой платой. По словам Крузе, эта технология прямого медного соединения (DCB) имеет несколько преимуществ.
Например, он позволяет использовать кристаллы SCR, которые на 40% тоньше, чем раньше, что снижает падение напряжения во включенном состоянии. Это, в свою очередь, означает, что рассеивается меньшая мощность и уменьшается размер требуемого радиатора.
Медь также образует более прочную связь с керамикой, чем предыдущая толстопленочная технология, снова снижая тепловое сопротивление.
Еще одна проблема, связанная с нагревом обычных электронных реле, связана с их внутренними паяными соединениями. Поскольку реле проходит через повторяющиеся циклы нагрева и охлаждения, эти соединения могут сломаться, что приведет к выходу из строя.
В традиционном твердотельном реле ток нагрузки обычно течет к клемме реле, через паяный переход к печатной плате, через еще один паяный переход к проводу питания и через еще один переход к тринистору.
Этот процесс повторяется в обратном порядке, когда ток течет обратно от реле к нагрузке или сети переменного тока. Каждое соединение выделяет тепло и является потенциальной точкой отказа.
В новой конструкции, известной как реле GN «нового поколения», большая часть соединений устранена с помощью выводной рамки, обеспечивающей прямое подключение к силовым проводам.
Еще одно нововведение касается опорных плит. Вместо традиционных штампованных опорных плит, которые имеют тенденцию слегка изгибаться, уменьшая площадь, доступную для теплопередачи, в новых SSR используются плоские опорные плиты из литого алюминия.
Традиционно металлооксидные варисторы использовались для защиты твердотельных реле от пиков и перенапряжений. Однако эти устройства имеют ограниченный срок службы, поэтому Crouzet применил для новых реле новое устройство защиты от переходных процессов на основе кремния, известное как «Tranzorb». Говорят, что эти быстродействующие устройства имеют практически неограниченный срок службы.
По словам Брайана Хорнсби (Brian Hornsby), менеджера Crouzet по продуктам SSR в Великобритании, в лаборатории были подтверждены рабочие характеристики новых реле GN. В одной серии тепловых испытаний, предназначенных для испытания реле до отказа, старые модели Crouzet и реле, производимые в настоящее время его основными конкурентами, вышли из строя после примерно 800 циклов. Новая конструкция выдерживала в среднем 8 000–10 000 циклов до истечения срока годности.
Существует две версии нового SSR. Один обеспечивает переключение при нулевом напряжении для однофазных резистивных нагрузок или для двигателей, у которых коэффициент мощности превышает 0,8. Для индуктивных нагрузок, таких как двигатели с коэффициентом мощности менее 0,8, предлагается версия со случайным переключением.
Обе версии имеют диагностический светодиод, показывающий, когда SSR включен. Они доступны с номинальным током от 10 А до 125 А при 280 В или 660 В переменного тока. Входы принимают логические сигналы 5 В или регулируемые сигналы постоянного тока 4–32 В, такие как выходы ПЛК.
