Реле полупроводниковое. Полупроводниковые реле: принцип работы, виды и применение

Рис.   15.8. Структурная  схема  реле напряжения

е) Полупроводниковые реле времени. Благодаря боль­шому диапазону выдержек времени (от 0,1 с до 100 ч), вы­сокой надежности и точности, а также малым габаритам в настоящее время эти реле широко распространены. В схе­ме простейшего полупроводникового реле времени 15.9 при замыкании контакта 1напряжение на конденсаторе С растет по экспоненте с постоянной времени Т=RC. Напряжение U_c подается на пороговый элемент. При равенстве U_c пороговому напряжению U_п пороговый эле­мент срабатывает и с выдержкой времени t_ср выдает сиг­нал на усилитель мощности, который управляет выходным электромагнитным реле. Возможно использование разряда конденсатора (замыкается контакт 2). Процесс разряда идет по кривой 2 (рис. 15.9,б). Такие реле работают на начальных участках кривых 1 и 2. Выдержку времени регулируют за счет изменения сопротивления R (плавно) и емкости конденсатора С (скачкообразно). Предельная вы­держка времени — до 10 с. При больших выдержках вре­мени погрешность реле возрастает, так как экспонента ста­новится пологой. Этим ограничивается выдержка времени таких реле. Для повышения точности заряд конденсатора производят  через токостабилизирующее устройство.

Схема реле и процесс заряда конденсатора показаны на рис. 15.9. Поскольку напряжение на базе транзистора стабилизировано, то коллекторный ток не зависит от на­пряжения на коллекторе (генератор тока). Ток заряда устанавливается резистором R1. Чем больше ток заряда, тем меньше выдержка времени. Стабилитрон VD дела­ет неизменным напряжение на резисторе R1, что позволяет получить постоянное время срабатывания при данном по­ложении движка потенциометра.

2 Философия Древнего Востока — лекция, которая пользуется популярностью у тех, кто читал эту лекцию.

Рис. 15.9. Полупроводниковое реле времени:

в — принципиальная схема;  б — процессы заряда  / и разряда 2 конденса­тора
С целью увеличения выдержки времени можно исполь­зовать заряд конденсатора от источника импульсного на­пряжения. При каждом импульсе на­пряжение на конденсаторе поднимается на небольшую величину, после чего во время паузы остается неизменным. Такое реле позво­ляет увеличить выдержку времени. Дело в том, что во время паузы напряжение на емкости не меняется и это время паузы входит в выдержку времени реле. Тем самым уменьшается погрешность за счет нелинейности кривой за­ряда.

ж) Цифровые реле времени. В цифровом реле времени управляющее устройство запускает гене­ратор. Импульсы от генератора подаются на вход не-синхронизируемого двоичного счетчика. В момент совпа­дения кода времени с заданной уставкой сигнал дешифра­тора скачкообразно меняется и выходной импульс подается на усилители.

После каждого цикла счетчик переводится в нуль. Приведенная погрешность описанных реле времени не превышает 5 %. Коммутационная износостойкость состав­ляет не менее 4*10⁶ циклов.

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.

Принцип действия и особенности конструкции

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.

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.

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.

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.

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:

Phoenix contact 2982647 OV-24DC/ 60DC/4 Полупроводниковое реле

Банковский перевод: счет на оплату формируется после оформления заказа или отправки заявки в произвольной форме на электронную почту [email protected]. Специалист свяжется с вами для уточнения деталей.

Самовывоз с нашего склада:
По адресу: Московская область, Люберецкий район, п. Томилино, мкр. Птицефабрика, стр. лит. А, офис 109. Мы есть на Яндекс.Карты.

Доставка до двери
Осуществляется курьерской службой или транспортной компанией (на Ваш выбор).
Мы работаем с ведущими транспортными компаниями и доставляем заказы во все регионы России и Казахстана.

Доставка до терминала
Транспортной компании в Москва – БЕСПЛАТНО.

Твердотельные реле | Электромеханические реле

Ограничения электромеханических реле

Какими бы универсальными ни были электромеханические реле, они имеют множество ограничений. Они могут быть дорогими в изготовлении, иметь ограниченный срок службы контактов, занимать много места и медленно переключаться по сравнению с современными полупроводниковыми устройствами.

Эти ограничения особенно актуальны для контакторных реле большой мощности.

Твердотельные реле

Чтобы устранить эти ограничения, многие производители реле предлагают «твердотельные» реле, в которых для переключения регулируемой мощности вместо механических контактов используется тиристорный, симметричный или транзисторный выход.Выходное устройство (SCR, TRIAC или транзистор) оптически связано со светодиодным источником света внутри реле.

Реле включается при включении этого светодиода, обычно с помощью низковольтного источника постоянного тока. Эта оптическая изоляция между входом и выходом не уступает лучшему, что могут предложить электромеханические реле.

Преимущества твердотельных устройств

Будучи твердотельными устройствами, в них нет движущихся частей, которые могли бы изнашиваться, и они могут включаться и выключаться намного быстрее, чем может двигаться любой механический релейный якорь.Между контактами нет искры и проблем с контактной коррозией.

Одним из значительных преимуществ твердотельного реле SCR или TRIAC перед электромеханическим устройством является его естественная тенденция к размыканию цепи переменного тока только в точке нулевого тока нагрузки. Поскольку SCR и TRIAC представляют собой тиристоры , присущий им гистерезис поддерживает непрерывность цепи после обесточивания светодиода до тех пор, пока переменный ток не упадет ниже порогового значения (удерживающий ток ).

На практике это означает, что цепь никогда не будет прервана в середине пика синусоидальной волны. Такие несвоевременные прерывания в цепи, содержащей значительную индуктивность, обычно вызывают большие всплески напряжения из-за внезапного коллапса магнитного поля вокруг индуктивности.

Этого не произойдет в цепи, разорванной SCR или TRIAC. Эта функция называется переключением с нулевым кроссовером .

Недостатки твердотельных реле

Одним из недостатков твердотельных реле является их тенденция к отказу, «закорачивающему» на своих выходах, в то время как контакты электромеханического реле имеют тенденцию выходить из строя «размыкаться».В любом случае реле может выйти из строя в другом режиме, но это наиболее частые отказы.

Поскольку состояние «размыкание при отказе» обычно считается более безопасным, чем состояние «замыкание при отказе», во многих приложениях электромеханические реле по-прежнему отдают предпочтение перед их твердотельными аналогами.

СВЯЗАННЫЕ РАБОЧИЕ ЛИСТЫ:

Общие сведения о твердотельных реле, SSR »Электроника

Полупроводниковое реле — это электронный переключатель, который включается или выключается в зависимости от внешнего сигнала — это похоже на электронную форму электромеханического реле

Технология реле включает:
Основы реле Герконовое реле Характеристики герконового реле Релейные схемы Твердотельное реле

Твердотельные реле можно сравнить с электронными версиями электромеханических реле.Твердотельный переключатель имеет выход, который включается или выключается в соответствии с сигналом, подаваемым на вход.

Еще одним признаком твердотельных реле является то, что они обеспечивают гальваническую развязку между входными и выходными цепями, как и более традиционные электромеханические реле.

имеют ряд преимуществ по сравнению с реле, обеспечивая более быстрое переключение, большую надежность и более длительный срок службы и т. Д., Но у них также есть некоторые недостатки по сравнению с более традиционными электронными компонентами.

Ввиду их преимуществ твердотельные реле все чаще используются, поскольку они обеспечивают гораздо более экономичное решение для многих конструкций электронных схем, особенно когда рассматривается обслуживание оборудования.

Основы твердотельного реле

может лежать множество различных устройств: тиристоры тиристоров, симисторы, биполярные переходные транзисторы, биполярные транзисторы и полевые МОП-транзисторы обеспечивают идеальные электронные переключатели в твердотельном реле.

Для передачи сигнала переключения между входом и переключающим элементом обычно используется оптический канал. Это дает практически полную гальваническую развязку между входными и выходными цепями.

Часто коммутационное устройство; триристор, симистор, биполярный транзистор или MOSFET — это оптическая версия устройства, которое включается при наличии света.

По сути, твердотельное реле — это переключатель, в котором входное или управляющее напряжение загорается светодиодом.Он действует как передатчик оптрона, который затем управляет переключающим устройством: тиристором, симистором, биполярным транзистором MOSFET.

Твердотельное реле состоит из передатчика Tx и приемника Rx. Они физически расположены внутри твердотельного реле. Входящий управляющий сигнал возбуждает светодиод внутри оптопары, и это освещает устройство переключения выхода, которое является светочувствительным, и это вызывает его переключение из нормального обесточенного состояния.Обычно он включает выходное устройство, позволяя току проходить через выход SSR.

Передатчик и приемник обычно расположены в одном и том же электронном компоненте, что упрощает конструкцию твердотельных реле.

Из схемы видно, что между входными и выходными электронными цепями отсутствует электрическое соединение. Это разделение, часто называемое гальванической развязкой, является ключом к изоляции входных и выходных цепей друг от друга.Гальваническая развязка между светодиодом и фотоустройством обычно находится в диапазоне нескольких тысяч вольт из-за разделения между оптическим передатчиком и приемником или детекторного устройства, а также оптически прозрачного изоляционного барьера, который помещен между ними.

При рассмотрении технических характеристик SSR следует отметить, что изоляция указывается в терминах пробоя напряжения, то есть напряжения, которое вызывает пробой между входом и выходом. Это не то же самое, что сопротивление входа и выхода.В зависимости от устройства оно может составлять от 1000 до 1 миллиона МОм — поскольку оно настолько велико, что его часто считают «бесконечным» сопротивлением.

Хотя на базовой принципиальной схеме твердотельного реле показан только светодиод, который освещает светочувствительный полупроводниковый переключатель, такой как тиристор или тиристор, симистор, транзистор или полевой МОП-транзистор, внутри твердотельного реле есть и другие компоненты.

Есть две основные области твердотельного реле:

• Вход SSR: Существует ряд аспектов входной цепи, которые необходимо учитывать, поскольку входной светодиодный индикатор должен работать в требуемых условиях входа:
  
  • Уровень входного возбуждения: Входная цепь должна быть убедитесь, что оптический передатчик, т.е.е. Светодиод может работать с указанным уровнем привода. Обычно это требует включения токоограничивающего резистора и любых других электронных компонентов, чтобы светодиод загорался в достаточной степени при поступающем сигнале. Доступны твердотельные реле, которые работают с входными напряжениями от нескольких вольт и выше.
  • Вход постоянного или переменного тока: Если SSR предназначен для работы с входом постоянного тока, он может работать с минимумом дополнительных электронных компонентов — возможно, только с ограничивающим ток резистором.Если предполагается работа от переменного тока, то для выпрямления входного сигнала используются выпрямитель и обычно мостовой выпрямитель, так что светодиод запускается только сигналом правильной полярности. Светодиодный индикатор будет пульсировать с переменной формой волны — в два раза чаще, если используется мостовой выпрямитель. Этот мостовой выпрямитель может быть включен как часть твердотельного реле или, возможно, добавлен извне.
• Выход SSR: Сторона выхода твердотельного реле также требует понимания, поскольку может быть ряд дополнительных электронных компонентов помимо основного светочувствительного переключающего устройства.

  Для вывода твердотельных реле можно использовать множество различных устройств: транзисторы, тиристоры / тиристоры, полевые МОП-транзисторы и симисторы. Тип устройства определяет многие характеристики SSR.

  Если выход представляет собой одиночный транзистор, полевой транзистор или тиристор / тиристор, то это означает, что этот SSR может проводить только в одном направлении и может использоваться только для управления нагрузками постоянного тока. Для работы от переменного тока обычно требуется симистор или два тиристора / тиристора на выходе — иногда также используются парные полевые МОП-транзисторы.

  Указанные максимальные выходные диапазоны для твердотельных реле могут находиться в диапазоне от нескольких вольт до сотен вольт переменного или постоянного тока, а допустимые уровни тока могут достигать десятков или даже сотен ампер в соответствии со спецификацией конкретного устройства. устройство.

Твердотельные реле синхронного и случайного включения

При переключении больших токов и использовании полупроводниковых устройств, которые могут очень быстро выключаться и включаться, возникают острые края на формах сигналов.В свою очередь, это может привести к высокому уровню электромагнитных помех, EMI. Поскольку все устройства в наши дни должны быть спроектированы так, чтобы минимизировать эти помехи, необходимо использовать способы, которые минимизируют генерацию этих электромагнитных помех, чтобы электромагнитная совместимость и характеристики электромагнитной совместимости устройства находились в требуемых пределах.

Один из методов, который можно использовать с нагрузками переменного тока и резистивными нагрузками, известен как синхронное переключение или переключение при переходе через нуль. Как видно из названия, твердотельное реле включается или выключается только в точке пересечения нуля формы сигнала переменного тока, независимо от синхронизации входного управляющего сигнала.

Хотя ТТР с переходом через нуль идеально подходят для резистивных нагрузок, они не работают должным образом с индуктивными нагрузками, поскольку ток и напряжение не совпадают по фазе. Часто они не выключаются должным образом.

Для индуктивных нагрузок, таких как трансформаторы и двигатели, обычно используются твердотельные реле с произвольной коммутацией. Эти устройства включаются или выключаются в момент, требуемый входным управляющим сигналом, и они не принимают во внимание положение на осциллограмме.

Преимущества и недостатки твердотельных реле

Как и у любой техники, у их использования есть свои преимущества и недостатки.Это верно для твердотельных реле — хотя они предлагают много преимуществ по сравнению с другими альтернативами, такими как электромеханические реле, у них есть некоторые недостатки. Фактический выбор технологии должен быть рассмотрен, рассматривая все варианты, чтобы сделать правильный выбор.

Преимущества твердотельных реле

• Обеспечивает физическую изоляцию между цепями.
• Более быстрое переключение, чем у электромеханических реле. Время переключения обычно составляет около 1 мс
• Ожидаемый срок службы выше, чем у электромеханических реле
• Они не страдают от дребезга контактов, возникающего при использовании электромеханических реле.

Недостатки твердотельных реле

• Сопротивление в выходной цепи обычно выше, чем у электромеханического реле
• Не такое устойчивое к переходным импульсам и другим условиям перегрузки, как механическое реле — если оно не защищено, переходный процесс, превышающий пределы выходного устройства, может вывести твердотельное реле из строя.

Сравнение твердотельных реле с электромеханическими реле

Во многих конструкциях электронных схем есть выбор между более традиционными электромеханическими реле и твердотельными реле.Во многих отношениях эти две технологии сильно различаются, но в большом количестве схемных решений есть возможность использовать одну или другую.

Чтобы сделать лучший выбор для любой конкретной конструкции электронной схемы, лучше всего рассмотреть оба варианта, сравнивая преимущества и недостатки обоих вариантов.

Как выбрать твердотельное реле

При выборе твердотельного реле для использования сначала необходимо определить, что оно должно переключать и как это должно быть достигнуто.Есть несколько полезных шагов и вопросов, которые нужно задать:

• AC или DC: Существуют различные типы твердотельных реле, используемых для переключения переменного или постоянного тока. Определение того, следует ли переключать питание постоянного или переменного тока, является одним из наиболее важных вариантов. Поскольку твердотельные переключатели переменного тока обычно используют симисторы и тиристоры, они не работают на постоянном токе и не отключают нагрузку, если постоянный ток не упадет до нуля по какой-либо другой причине. Твердотельные переключатели постоянного тока обычно используют полевые МОП-транзисторы, поскольку они имеют очень низкое сопротивление в открытом состоянии.

  Также помните, что вход и выход могут быть разными — SSR может быть разработан для управления выходом переменного тока, но требует входа управляющего напряжения постоянного тока и т. Д. В некоторых случаях мостовой выпрямитель и, возможно, другие электронные компоненты могут потребоваться на вход для создания необходимого управляющего сигнала, если они не содержатся в пакете SSR — проверьте спецификацию, чтобы узнать, что может потребоваться.

• Диапазон напряжения: Необходимо определить необходимое напряжение для ТТР.Если необходимо переключить постоянный ток, выберите твердотельное реле с номинальным напряжением не менее чем на 25% выше, чем предполагаемое максимальное напряжение. В идеале больший запас повысил бы надежность.

  Для SSR переменного тока необходимо проверить напряжение переменного тока, необходимое для приложения — снова добавьте запас. Несмотря на то, что переходные процессы присутствуют во многих линиях переменного тока, твердотельные реле переменного тока должны уметь их учитывать, поскольку они, вероятно, имеют встроенную защиту (см. Ниже), но всегда лучше проверить спецификацию.

• Ток нагрузки: Помимо напряжения, также необходимо знать ток, который будет проходить через устройство. Если через устройство будет протекать слишком большой ток, оно перегреется и может выйти из строя.

  Следует помнить о пусковом токе, который наблюдается во многих цепях. При первом включении некоторые элементы могут потреблять ток, уровень которого намного превышает средний потребляемый ток. Поэтому необходимо учитывать это при выборе твердотельного реле.Обычно к среднему току применяется множитель, зависящий от переключаемой нагрузки.

  Коммутируемая нагрузка	Множитель
  Люминесцентные лампы (переменного тока)	10
  Лампы накаливания	6
  Двигатели	6
  Резистивные нагреватели	1
  Трансформаторы	20

  Средний потребляемый ток следует умножить на множитель и твердотельное реле, выбранное с этим значением для тока.
• Регулировка яркости: Если требуется регулировка яркости, то некоторые формы твердотельных реле могут обеспечивать функцию регулировки яркости, при которой выход регулируется уровнем на входе.

• Тип нагрузки (AC): Для нагрузок переменного тока необходимо знать, является ли нагрузка индуктивной или резистивной. Для резистивных нагрузок можно использовать переключатели перехода через нуль. Как видно из названия, переключатели перехода через нуль переключаются в точке, где форма волны проходит через точку нулевого напряжения.Это обеспечивает более эффективное переключение и снижает уровни создаваемых помех, электромагнитных помех, а также уровень генерируемой обратной ЭДС.

  Если нагрузка является индуктивной, как в случае трансформаторов, двигателей и люминесцентных ламп, необходим переключатель, называемый твердотельным реле случайного включения. Он включается в любой точке формы сигнала, поскольку напряжение и ток имеют разность фаз, и это приводит к неисправности переключателей перехода через нуль.

  Твердотельные реле

  с переходом через ноль могут использоваться с резистивными нагрузками, такими как нагреватели, лампы накаливания и т. Д. — даже несмотря на то, что они будут иметь небольшой индуктивный элемент, они по-прежнему подходят для переключателей с переходом через ноль.Отключение при переходе через ноль может обеспечиваться симисторами или тиристорами, поскольку они перестают проводить ток в конце цикла и их необходимо повторно запустить для включения.

• Защита от перенапряжения: Если твердотельный переключатель должен использоваться с переменным током, убедитесь, что он имеет встроенную защиту от перенапряжения — хотя большинство электронных компонентов, предназначенных для использования там, где могут присутствовать перенапряжения, имеют встроенную защиту, она встроена. Всегда лучше проверять лист технических характеристик. Защита от перенапряжения или переходных процессов обычно обеспечивается с помощью металлооксидных варисторов, MOV.Эти металлооксидные варисторы поглощают переходные процессы и предотвращают их повреждение SSR.

Эти моменты представляют собой большинство основных моментов, которые следует учитывать при выборе твердотельного реле. Всегда полезно прочитать всю спецификацию SSR, чтобы убедиться, что нет точек, которые могут отрицательно повлиять на работу всей схемы во время работы.

— идеальные устройства для многих коммутационных приложений — они быстрее и, как правило, более надежны, чем электромеханические реле, хотя они менее устойчивы к переходным импульсам и другим условиям перегрузки.

Ввиду их превосходной работы во многих сценариях твердотельные реле используются во многих цепях, причем номинальные значения тока и напряжения доступны для многих коммутационных приложений.

Другие электронные компоненты:
Резисторы Конденсаторы Индукторы Кристаллы кварца Диоды Транзистор Фототранзистор Полевой транзистор Типы памяти Тиристор Разъемы ВЧ разъемы Клапаны / трубки Аккумуляторы Переключатели Реле
Вернуться в меню «Компоненты».. .

Основы SSR (твердотельные реле): коммутационное устройство

Эта статья представляет собой введение в основы работы твердотельных реле с акцентом на устройства вывода в современных твердотельных реле.

Существует множество обстоятельств, при которых нам необходимо управлять нагрузкой с высоким током / напряжением на основе работы схемы с низким энергопотреблением, например, при использовании выхода 5 В микроконтроллера для включения нагрузки 10 А, 240 В. В этих случаях необходимо обеспечить достаточную изоляцию между мощной и маломощной частями системы.Для достижения этой цели могут использоваться различные типы реле, такие как электромеханические реле (EMR), герконовые реле и твердотельные реле (SSR).

Хотя EMR все еще широко используются, у них есть несколько недостатков по сравнению с SSR. В этой статье кратко рассматриваются недостатки EMR и приводятся некоторые подробности, касающиеся базовой работы SSR, с акцентом на устройства вывода.

ЭМИ и их недостатки

Электромеханическое реле (ЭМИ) возбуждает катушку, намотанную на железный сердечник, для управления положением якоря.Для нормально разомкнутого выхода катушка под напряжением заставляет якорь переводить электрические контакты во включенное состояние. Когда катушка обесточена, пружины могут вернуть контакты в положение ВЫКЛ.

Электромеханическое реле надежно и универсально. Однако он занимает больше места и работает медленнее, чем SSR. Обычно для переключения и установления EMR требуется от 5 до 15 мс — задержка, которая неприемлема в некоторых приложениях.Кроме того, из-за их движущихся частей ЭМИ имеют более короткий срок службы.

Электромеханическое реле использует магнитные поля для обеспечения изоляции; SSR, напротив, достигает этой цели обычно за счет оптронной связи. Как показано на рисунке 2, в SSR небольшое входное напряжение, обычно от 3 до 32 В постоянного тока, используется для освещения светодиода. Когда светодиод включен, выходное фоточувствительное устройство, такое как TRIAC, включается и проводит ток.

SSR может быть разработан для переключения нагрузки постоянного или переменного тока, а некоторые типы способны переключать нагрузки как переменного, так и постоянного тока. Тип выхода SSR (AC, DC или AC / DC) определяется типом переключающего устройства: транзистор (биполярный или MOS), SCR или TRIAC.

SSR на основе BJT

Упрощенная структура вывода этих SSR показана на рисунке 3 (обратите внимание, что это только устройство вывода, а оптопара не показана).Когда светодиод горит, транзистор начинает проводить ток. Как показано на рисунке 3, SSR имеет гибкость нагрузки: RL может быть подключен либо к клемме коллектора (RL на рисунках 3 и 5), либо к эмиттеру (RL (ALT) на рисунках 3 и 5) транзистора. Учитывая хорошо известные кривые ВАХ BJT, показанные на рисунке 4, желательно, чтобы транзистор работал в режиме A (насыщение) или B (почти полностью выключен).

По мере того, как рабочая точка транзистора перемещается дальше от A или B к центру линии нагрузки, транзистор входит в область, в которой как напряжение коллектор-эмиттер ($$ V_ {CE} $$), так и ток коллектора ( $$ I_ {C} $$) высоки.Это приводит к высокому рассеянию мощности, которое может повредить SSR (в точках A и B значение $$ V_ {CE} $$ или $$ I_C $$ мало, и выделяемое тепло может быть обработано). Чтобы ускорить переход между состояниями ВКЛ и ВЫКЛ, некоторые SSR используют положительную обратную связь.

Когда переключающее устройство SSR включено (см. Пункт A выше), на выходных клеммах SSR возникает падение напряжения, которое называется «падением напряжения в открытом состоянии». Этот параметр указан в паспорте устройства. Для SSR на основе BJT, таких как серия DC60, максимальное падение напряжения в открытом состоянии может составлять от 1 до 1,3 В. Предполагая падение напряжения на выходе SSR на 1 В, мы можем оценить рассеиваемую мощность SSR на основе BJT как примерно 1 ватт на ампер.

В транзисторах BJT SSR для достижения более высокого коэффициента усиления от фотоэлемента к каскаду переключения производители используют такие структуры, как схема Дарлингтона и дополнительные конфигурации, как показано ниже.

ССР на базе МОП

Многие ССР используют МОП-транзисторы в качестве коммутирующего устройства.На рисунке 6 показан пример SSR, который можно использовать как для нагрузок переменного, так и постоянного тока. Зачем этим ТТР два транзистора? Используя только один транзистор, SSR не может должным образом блокировать напряжение переменного тока. Это связано с тем, что, как показано на рисунке 6, каждый МОП-транзистор обычно имеет паразитный диод, называемый внутренним диодом, между стоком и истоком.

При наличии только одного транзистора между выводами 4 и 3 на рисунке 6 основной диод будет проводить половину цикла при питании от сети переменного тока. Следовательно, хотя ток не может протекать через сам полевой транзистор, диод включен на половину цикла и позволяет току проходить через устройство.Чтобы обойти эту проблему, два транзистора используются последовательно, так что в каждом полупериоде есть один диод с обратным смещением, и ток блокируется.

Откуда этот диод? Каждый МОП-транзистор имеет четыре вывода: исток, сток, затвор и корпус. Для NMOS исток и сток относятся к типу N, а корпус легирован Р. Следовательно, у нас есть один диод между истоком и корпусом, а другой — между стоком и корпусом. Поскольку исток обычно подключен к корпусу (особенно в силовых полевых МОП-транзисторах), между корпусом (который подключен к истоку) и стоком остается один диод.Во время нормальной работы N-канального транзистора, когда сток находится под более высоким напряжением, чем исток, диод смещен в обратном направлении. Однако, если исток подключен к более высокому напряжению, чем вывод стока, диод начнет проводить ток.

В то время как в таблицах данных для SSR на основе BJT указывается падение напряжения в открытом состоянии, в таблицах данных для SSR на основе MOS указано сопротивление в открытом состоянии, которое значительно варьируется от одного устройства к другому и может составлять всего несколько миллиомов.

Некоторые SSR на основе MOS обеспечивают вывод к исходному терминалу. Это позволяет использовать две разные конфигурации, как показано на рисунке 7. Конфигурация только постоянного тока на рисунке 7 может иметь почти половину сопротивления конфигурации переменного / постоянного тока.

Высоковольтные / токовые твердотельные реле переменного тока обычно используют тиристоры или тиристоры в качестве переключающего устройства. Эти SSR переменного тока могут использоваться для переключения нагрузки 90 A, 480 В (среднеквадратичное значение) только с приводом на затвор 50 мА.В отличие от ранее обсужденных коммутационных устройств, тиристоры и симисторы не могут использоваться для переключения постоянного тока. Это связано с механизмом положительной обратной связи, который присутствует в SCR и TRIAC и предотвращает отключение устройства, если ток, проходящий через устройство, не упадет ниже определенного уровня (а это обычно не происходит с нагрузкой постоянного тока). Основные характеристики этих SSR кратко обсуждаются в оставшейся части статьи.

SSR на основе SCR и TRIAC

Кремниевый управляемый выпрямитель (SCR) представляет собой четырехслойную структуру PNPN с тремя выводами: анодом, затвором и катодом.SCR включает в себя регенеративную обратную связь, поэтому он имеет два стабильных состояния: ВКЛ и ВЫКЛ. Когда SCR выключен, он блокирует ток в обоих направлениях, а при включении SCR действует как выпрямитель и позволяет току течь от анода к катоду. Работу SCR можно понять, сравнив структуру PNPN SCR с аналогом транзистора, показанным на рисунке 8. Обратите внимание, что аналог транзистора на рисунке 8 (b) имеет два трехслойных элемента (транзистор PNP и один NPN. ), но, учитывая связь между уровнями, показанную на рисунке 8 (a), мы можем разделить некоторые из этих слоев между двумя транзисторами и построить всю структуру, используя только четырехуровневое устройство PNPN.

Когда напряжение затвора на Рисунке 8 (B) увеличивается, $$ I_ {C2} $$ увеличивается, что приводит к увеличению $$ I_ {B2} $$. Это, в свою очередь, еще больше увеличивает напряжение затвора Q2. В результате возникает механизм положительной обратной связи, который пытается увеличить ток между анодом и катодом SCR. Хотя мы можем включить SCR, подав сигнал на его затвор, мы не можем выключить его, управляя затвором.SCR можно выключить, только уменьшив ток, протекающий в устройство, ниже определенного уровня, чтобы коэффициент усиления положительной обратной связи упал ниже единицы и устройство перестало проводить ток. Из-за этого механизма обратной связи мы не можем использовать тиристоры для включения и выключения нагрузки постоянного тока.

Поскольку SCR работает только половину цикла, для переключения источника питания переменного тока необходимо использовать один SCR в мостовой конфигурации или использовать два SCR в обратно-параллельной конфигурации, как показано на рисунке 9.

На рисунке 9 (A), когда тиристор включен, мостовая структура обеспечивает путь для прохождения тока независимо от полярности источника питания. Одним из основных недостатков этой схемы является падение напряжения на двух дополнительных диодах, которые необходимо добавить к падению напряжения на тиристоре.Структура, показанная на рисунке 9 (B), не вносит дополнительных потерь мощности, но требует двух управляющих сигналов для работы тиристоров. Одним из способов создания этих двух управляющих сигналов является использование варианта схемы, показанной на рисунке 9 (A), в качестве каскада возбуждения на рисунке 9 (B). Общая структура будет очень похожа на структуру, показанную на рисунке 11. Обратите внимание, что структура на рисунке 9 (A) подходит для использования в качестве драйвера для другого переключающего устройства, потому что на предыдущем этапе ток может быть намного ниже, а мощность расход управляемый.

Объединяя два тиристора в обратнопараллельную структуру, производители получают настоящий переключатель переменного тока, называемый TRIAC. TRIAC имеет три контакта: затвор, главный вывод 2 и главный вывод 1. Интересно, что TRIAC имеет только один вход управляющего сигнала, и когда устройство активируется через этот вывод затвора, он проводит в любом направлении. Общая характеристика переключения TRIAC аналогична характеристике двух тиристоров в обратно-параллельной конфигурации.

Как показано на рисунке 10, TRIAC может использоваться как коммутационное устройство SSR.Однако можно использовать TRIAC в качестве драйвера для другого коммутационного устройства, как показано на рисунке 11. Эта схема позволяет маломощному SSR управлять сильноточными нагрузками с помощью внешних мощных SCR. На рисунке 11 показано, как мы можем использовать симистор вместе с тремя резисторами для создания двух управляющих сигналов, показанных на рисунке 9 (B). Считыватель может убедиться, что, независимо от полярности выходного переменного напряжения, затвор тиристоров будет иметь положительное напряжение из-за тока, который проходит через симистор.Теперь, в зависимости от полярности переменного напряжения, один из двух тиристоров будет проводить ток.

Разница между SSR и контактным реле | FAQ | Сингапур

Основное содержание

Вопрос

В чем разница между твердотельными реле и контактными реле?

для бесконтактной работы используются полупроводники.Твердотельные реле не сильно отличаются в работе от контактных реле (электромагнитных реле). Однако твердотельные реле состоят из электронных частей без механических контактов. Следовательно, твердотельные реле обладают множеством функций, которые не включают в себя контактные реле.

Используйте оба реле в соответствии с назначением.

Основные характеристики твердотельного реле и контактного реле

Экологические характеристики

SSR (твердотельное реле) | JEL SYSTEM

Это бесконтактный компонент управления полупроводниками, который использует полупроводниковые устройства для включения / выключения электрических цепей.

Наброски

Твердотельное реле (SSR) — это бесконтактный полупроводниковый управляющий компонент, в котором стороны входа и выхода изолированы, как электромагнитное реле (EMR), а функция, которая соответствует включению / выключению входа и выхода, предусмотрена для включение / выключение электрических цепей с помощью полупроводниковых приборов.

Диапазон применения

SSR используются не только в промышленном оборудовании, таком как обрабатывающие центры и промышленные роботы, но также широко используются в следующих областях, которые поддерживают электрические приборы и нашу повседневную жизнь.

Примеры:
— Офисное оборудование, такое как копировальные машины, фотонаборные машины, факсимильные аппараты, телефонные коммутаторы и компьютерные терминалы
— Оборудование, такое как станки с ЧПУ, лифты, промышленные роботы, электрическое освещение, контроллеры последовательности (ПЛК) и контроллеры температуры
— Электрические приборы, такие как микроволновые печи, электроинструменты, швейные машины, кондиционеры, стиральные машины и холодильники
— Осветительное оборудование, такое как сигнальные устройства, световые табло и диммеры
— Торговые автоматы, автоматические торговые автоматы, автоматические билетные ворота , билетные автоматы, обменники
— Развлекательное оборудование, такое как ловители НЛО и гоночные игры. — Оборудование для производства полупроводников, такое как шаговые двигатели, сварочные машины и диффузионные печи
— Другое различное электрическое оборудование

> Щелкните здесь для справочного материала

Технические характеристики

1.Принцип работы

1) Принцип действия SSR для нагрузок переменного тока (встроенный тип Zero-cross)

Когда переключатель включен, ток течет в светоизлучающий диод, и оптопара с оптической связью включается. Схема перехода через ноль срабатывает и включает симистор выходной цепи, близкое к нулевому напряжению переменного тока. Соответственно, ток течет к нагрузке от источника питания через симистор.Когда переключатель выключен, твердотельное реле (SSR) выключается близко к нулю тока нагрузки из-за рабочих характеристик симистора. Форма волны тока, протекающего в эту нагрузку, изменяется в зависимости от типа нагрузки.

Резистивные нагрузки

Когда входное напряжение приложено к пиковому значению напряжения питания переменного тока, ток не будет немедленно течь в выходную цепь SSR.Когда напряжение становится близким к нулю из-за падения напряжения переменного тока, симистор выходной цепи SSR включается, и ток течет к нагрузке. Во время этого процесса напряжение питания переменного тока и ток нагрузки остаются одной и той же фазой. Даже когда входное напряжение выключено, SSR не выключается сразу. Он выключается, когда ток нагрузки уменьшается и становится ниже тока удержания симистора.

Индуктивные нагрузки

Когда входное напряжение приложено к пиковому значению напряжения питания переменного тока, ток не будет немедленно течь в выходную цепь SSR.Когда напряжение становится близким к нулю из-за падения напряжения переменного тока, симистор выходной цепи SSR включается, и ток течет к нагрузке.
В этом случае, поскольку нагрузка является индуктивной, пиковое значение тока первого цикла становится высоким из-за явления переходного процесса, а пиковое значение тока становится низким и достигает устойчивого состояния вместе с последовательным развитием цикла.
Фаза тока нагрузки во время этого процесса задерживается до 90 градусов по отношению к фазе напряжения питания переменного тока.
Даже когда входное напряжение отключено, SSR не выключается сразу. Он выключается, когда ток нагрузки уменьшается и становится ниже тока удержания симистора.

Емкостная нагрузка

Когда входное напряжение приложено к пиковому значению напряжения питания переменного тока, ток не будет немедленно течь в выходную цепь SSR.Когда напряжение становится близким к нулю из-за падения напряжения переменного тока, симистор выходной цепи SSR включается, и ток течет к нагрузке.
Фаза тока нагрузки во время этого процесса увеличивается до 90 градусов по отношению к фазе напряжения питания переменного тока.
Даже когда входное напряжение отключено, SSR не выключается сразу. Он выключается, когда ток нагрузки уменьшается и становится ниже тока удержания симистора.
Обратите внимание, что, поскольку это емкостная нагрузка, напряжение, генерируемое электрическим зарядом, хранящимся в конденсаторе, и напряжение источника питания будет добавлено, и к SSR может быть приложено напряжение, вдвое превышающее пиковое значение напряжения источника питания.Поэтому при использовании ТТР с напряжением питания 110 В рекомендуется использовать ТТР на 220 В.

2) Для нагрузок постоянного тока

Транзисторный выход

Вход и выход изолированы оптопарой.Сторона выхода состоит из схемы формирования сигнала, усилителя и устройства вывода (транзистора). Когда переключатель включен, ток течет в светодиод оптопары, и фототранзистор с оптической связью включается и управляет выходным устройством (транзистором) через схему формирования и усилитель. Соответственно, транзистор включается, и течет ток нагрузки.
Когда переключатель выключен, фототранзистор выключается, транзистор выключается и ток нагрузки отключается.

Выход на полевом транзисторе

Вход и выход изолированы оптопарой. Сторона выхода состоит из схемы возбуждения и устройства вывода (MOSFET). Когда переключатель включен, ток течет в светодиод оптопары, и в матрице оптически связанных фотодиодов возникает электродвижущая сила, которая управляет затвором выходного устройства (MOSFET).Соответственно, MOSFET включается, и ток нагрузки течет. Когда переключатель выключен, электродвижущая сила матрицы фотодиодов выключается, и электрический заряд, накопленный в затворе полевого МОП-транзистора, разряжается через схему возбуждения, которая отключает полевой МОП-транзистор и отключает ток нагрузки.

Резистивные нагрузки

При подаче входного напряжения ток немедленно течет к нагрузке.
Когда входное напряжение отключается, ток нагрузки сразу становится нулевым.

Индуктивные нагрузки

При подаче входного напряжения ток начинает течь к нагрузке.
В этом случае, поскольку это индуктивная нагрузка, происходит задержка по времени, пока ток нагрузки не станет устойчивым.
Когда входное напряжение выключено, ток нагрузки постепенно уменьшается до нуля.

2. Цепи приложений

1) Пример цепи управления твердотельным реле (SSR)

При управлении от концевого выключателя

Когда контакты включены, SSR остается включенным.

При работе от NPN-транзистора

Когда транзистор включен, SSR остается включенным.

При работе от NPN-транзистора

Когда транзистор выключен, SSR остается включенным.

При работе от транзистора PNP

Когда транзистор включен, SSR остается включенным.

При работе от транзистора PNP

Когда транзистор выключен, SSR остается включенным.

Привод переменного тока

При подключении SSR для входа постоянного тока от источника питания переменного тока его можно использовать, установив схему выпрямителя снаружи.
(Убедитесь, что пульсации находятся в пределах рабочего диапазона напряжения SSR.)

При работе от TTL или DTL

Когда выход IC находится на уровне L, SSR остается включенным.

При работе с CMOS IC

Когда выход IC находится на уровне L, SSR остается включенным.

При работе с C-MOS IC

Когда выход IC находится на уровне H, SSR остается включенным.

При работе с C-MOS IC

Когда выход IC находится на уровне L, SSR остается включенным.

2) Примеры управления различными нагрузками

Контроль мерцания ламп накаливания

Поскольку при включении лампы накаливания протекает большой бросок тока (примерно в 10 раз больше, чем в установившемся состоянии), используйте его в пределах диапазона каждой характеристики импульсного тока.

Контроль температуры электропечи

Электромагнитный клапан привода

В случае соленоидной нагрузки на начальном этапе работы протекает пусковой ток, а после нескольких циклов протекает постоянный ток.
Используйте в пределах диапазона каждой характеристики импульсного тока.

Цепь миниатюрного релейного привода

Существуют миниатюрные реле с низким рабочим током и несколькими мА. Следовательно, ток утечки протекает, когда SSR выключен, и миниатюрные реле могут работать с этим током.Чтобы избежать этого, необходимо подключить шунтирующий резистор R параллельно нагрузке, чтобы шунтировать ток утечки, когда SSR выключен.

Управление миганием неоновой лампы

Подключите шунтирующий резистор R параллельно неоновой лампе, чтобы тлеющий разряд неоновой лампы не происходил из-за тока утечки, когда SSR выключен.

Управление включением / выключением однофазного индукционного двигателя

Пусковой ток протекает при запуске двигателя. Пожалуйста, используйте в пределах диапазона каждой характеристики импульсного тока.

Работа однофазного индукционного двигателя по часовой / против часовой стрелки

Напряжение между нагрузочными клеммами SSR на стороне, где SSR1 или SSR2 выключено, становится вдвое выше напряжения источника питания в зависимости от характеристик LC-цепи двигателя.Поэтому обязательно используйте SSR с удвоенным номинальным напряжением рабочего источника питания. Обеспечьте временную задержку для замены переключателя. (Требуется минимум 30 мс)

Как выбрать защитное сопротивление R
Защитное сопротивление R защищает SSR от повреждений из-за перегрузки по току. Значение сопротивления рассчитывается на основе максимального номинального импульсного тока (неповторяющегося) напряжения источника питания и SSR.

R> √2 x напряжение источника питания ÷ макс. Номинальный импульсный ток (неповторяющийся)

Сопротивление мощности P можно рассчитать на основе значений тока нагрузки и защитного сопротивления R.

P> (ток нагрузки) ² x R

При выборе рекомендуется выбирать защитное сопротивление R с удвоенным или большим расчетным значением с учетом запаса.

Управление включением / выключением трехфазного индукционного двигателя

Пусковой ток протекает при запуске двигателя.Пожалуйста, внимательно выберите SSR. Два SSR подключаются к двум из трех трехфазных проводов.
Эта цепь всегда подключена к двигателю и источнику питания, поэтому будьте осторожны, чтобы не допустить ухудшения изоляции двигателя и поражения электрическим током, вызванного электрическим зарядом двигателя.
Для обеспечения безопасности подключите прерыватель без предохранителя перед SSR, и предпочтительно отключать питание, когда оно не используется.

Управление включением / выключением трехфазного нагревателя

Используйте SSR так, чтобы на входной стороне подавалось достаточное напряжение в пределах диапазона входного напряжения.
При заземлении нейтральной точки трехфазного соединения звездой для использования SSR может произойти сбой из-за чрезмерного напряжения, приложенного к SSR, если нейтральная точка отключена. Убедитесь, что заземлили надежно.

Grove — твердотельное реле V2

Вместо катушек в корпусных твердотельных реле (SSR) используются силовые полупроводниковые устройства, такие как тиристоры и транзисторы, которые обеспечивают гораздо более высокую скорость переключения, чем механические реле.Grove — Solid State Relay V2 основан на высококачественном модуле G3MC202P , который позволяет использовать 5 В постоянного тока для управления MAX. 240 В переменного тока. С помощью интерфейса Grove становится очень удобно использовать SSR с вашим arduino.

В соответствии с различными сценариями применения мы подготовили для вас серию твердотельных реле.

Grove — твердотельное реле V2

Grove — 2-канальное твердотельное реле

Grove — 4-канальное твердотельное реле

Grove — 8-канальное твердотельное реле

1 * Будьте осторожны при работе с высоковольтной нагрузкой переменного тока, не работайте при включенном питании.

2 * Это реле работает только с нагрузкой переменного тока, если вы используете нагрузку постоянного тока, после включения реле оно всегда будет оставаться включенным.
3 * Из-за тока утечки мы не рекомендуем использовать это реле с маломощным прибором.

Характеристики

1-Твердотельные реле имеют гораздо более высокие скорости переключения по сравнению с электромеханическими реле и не имеют физических контактов, которые могут изнашиваться.

2-Совершенно бесшумная работа.

3-Отсутствие физических контактов означает отсутствие искры, позволяет использовать его во взрывоопасных средах, где очень важно, чтобы во время переключения не возникало искры.

4-Увеличенный срок службы, даже если он активирован много раз, так как нет движущихся частей, которые могут изнашиваться, и нет контактов, которые могли бы вызвать образование ямок или накопления нагара.

5-Компактный, тонкопрофильный SSR моноблочной конструкции с цельной выводной рамкой, включает в себя печатную плату, клеммы и радиатор, который намного меньше механических реле и может объединять больше каналов.

1-В закрытом состоянии повышенное сопротивление (выделение тепла) и повышенный электрический шум.

2-В разомкнутом состоянии меньшее сопротивление и обратный ток утечки.

3-Работает только для AC laod.

Типичные области применения

• Операции, требующие переключения с малой задержкой, например сценическое управление светом.

• Устройства, требующие высокой стабильности, например медицинские приборы, светофоры.

• Ситуации, требующие взрывозащиты, антикоррозийной защиты, защиты от влаги, например угольная, химическая промышленность.

Контактная карта

Рекламный контент — Полупроводниковые реле Celduc, решения SSR для любой области автоматизации

В системах управления, применяемых в современной электромеханике, все большее распространение получают решения на основе дискретных компонентов и цифровой электроники.Помимо скорости и отсутствия механических компонентов, полупроводниковые альтернативы традиционным компонентам имеют ряд практических преимуществ — например, они меньше, прочнее и бесшумнее . Это основные причины, по которым мы наблюдаем переход в сегменте автоматизации от традиционных электромагнитных реле к современным решениям SSR , то есть твердотельным реле . В TME мы постоянно расширяем предложение этих компонентов, которые адаптированы к различным требовательным приложениям.

SSR от CELDUC

Ниже мы представляем продукцию Celduc, компании, специализирующейся на герконовых переключателях, твердотельных реле и сопутствующих аксессуарах. Широкий выбор реле разнообразен во многих отношениях — не только по их электрическим параметрам. Давайте посмотрим на все ключевые особенности продуктов TME. В то же время, здесь стоит подчеркнуть, что производитель разрабатывает свои решения таким образом, чтобы они могли успешно заменить электромагнитные компоненты, управляющие как резистивными, так и индуктивными нагрузками (после применения внешнего варистора или другой защиты от переходных напряжений).

Размеры и корпус

Традиционной моделью SSR является так называемая хоккейная шайба . Это прямоугольный блок из пластика с монтажными отверстиями, расположенными на расстоянии 47,6 мм. Механическая прочность и популярность — большие преимущества этой конструкции. Провода подключаются с помощью плоских вставных соединителей или винтовых клемм. Более того, в случае продуктов Celduc, нижняя сторона реле сделана из алюминия и, в сочетании с подходящим радиатором, обеспечивает терморегуляцию компонента .Компоненты SSR могут достичь своих максимальных возможностей только при правильном охлаждении (особенно это касается максимального тока нагрузки).

XKA20420
SSR на DIN-рейку.

Celduc также производит компактный вариант этих реле с тем же расстоянием между монтажными отверстиями и шириной 22,5 мм, что обеспечивает очень небольшую занимаемую площадь. Второй тип твердотельных реле Celduc — это компоненты, монтируемые в сквозные отверстия (THT). Они обычно имеют конфигурацию выхода NO (нормально разомкнутые, эквивалент SPST-контактам) и содержатся в тонком корпусе, занимающем относительно небольшую площадь на печатной плате.Также доступны модели SSR , подходящие для прямого монтажа на DIN-рейку .

Спецификация

SUL967460
Реле со встроенным радиатором.

Из-за большого количества возможных применений SSR, а также в качестве замены электромагнитных компонентов, продукты Celduc предлагают широкий диапазон доступных рабочих параметров. Наш каталог включает компоненты, которыми можно управлять с помощью с низким напряжением, начиная с 3 В постоянного тока , а также реле, которые необходимы во многих системах автоматизации и адаптированы к напряжениям, возникающим в линиях электропередач, т.е.е. до 265 В переменного тока. Коммутационное напряжение может достигать 690 В переменного тока, поскольку TME предлагает модели, подходящие для 2-фазных и 3-фазных установок. Максимальный ток может достигать 125 А (хотя для большинства моделей он не превышает 50 А, что должно удовлетворять требованиям большинства приложений).

Стоит отметить, что твердотельные реле Celduc выдерживают широкий диапазон температур окружающей среды. Для многих своих продуктов производитель гарантирует правильную работу в диапазоне температур от -55 ° C до 100 ° C .Все компоненты этого производителя характеризуются очень низким током утечки (даже около 0,1 мА) и временем переключения до 10 мс.

Принадлежности

Продукция Celduc, доступная в TME, включает текущие модули мониторинга. Из-за той роли, которую SSR играют в системах автоматизации (в том числе благодаря их бесшумной работе), было бы разумно использовать аксессуары, позволяющие контролировать эти компоненты. Кроме того, модули текущего контроля защищают реле от возможных повреждений — e.грамм. из-за чрезмерной нагрузки. В их функции входят: обнаружение отсутствия нагрузки, сбоя питания, короткого замыкания; они также вызывают тревогу, когда 86% запрограммированной нагрузки превышают .

ESUC0450
Модуль управления со светодиодными индикаторами.

Текст подготовлен Transfer Multisort Elektronik Sp.