Solid State Relæ: typer, praktisk anvendelse, el-diagrammer

Klassiske startere og kontaktorer er gradvist aftagende. Deres plads i bilindustrien elektronik, forbrugerelektronik og industriel automatisering tager solid state relæ.

Denne halvleder enhed kan have forskellige designs og tilslutning ordninger, som er afhængige af og omfanget af instrumentet.

apparatur SSR

Moderne solid-state relay (SSR) er modulære halvlederkomponenter, elektriske afbrydere er magt.

Vigtige drifts- komponenter af disse enheder præsenterer Triacs, thyristorer eller transistorer. TTP har ingen bevægelige dele end anderledes end elektromekaniske relæer.

Størrelsen af ​​solid state relæ er i vid udstrækning afhængig af den maksimale belastning og mulighed for at fjerne varme ved konvektion varmeoverførsel, og

Indre design af disse enheder kan variere meget afhængigt af typen af ​​belastning og justerbar kredsløb. De simpleste solid-state relæer indbefatter bestanddele:

1. Indlæsningsenheden sikring.
2. Triggerkredsløbet.
3. Optisk (galvanisk) isolation.
4. Omskifterenheden.
5. Beskyttelseskredsløb.
6. Node Udgang til belastningen.

Inputenheden SHT er et primært kredsløb forbundet i serie med en modstand. Sikring i dette kredsløb er inkorporeret eventuelt. indgangsknudepunkt opgave - at tage et styresignal og sender kommandoer til omskiftning lastafbrydere.

Når der anvendes en vekselstrøm til styring af adskillelsen af ​​hovedkæden og galvanisk isolation. Fra dens enheder afhænger i høj grad på princippet om relæet. Ansvarlig for triggerindgangen signalbehandlingskredsløb kan indbefattes i den optiske isolator enhed, eller anbragt separat.

Beskyttende medlem forhindrer fremkomsten af ​​overbelastning og fejl, fordi der i tilfælde af svigt af enheden kan blive beskadiget, og det tilsluttede udstyr.

Hovedformålet med solid-state relæer - lukning / åbning af elektriske netværk via svage styresignal. I modsætning til de elektromekaniske modstykker, de har en mere kompakt form og ikke producerer under drift karakteristiske klik.

Princippet om TTP drift

SSR arbejde er ganske enkel. Det meste af TTP er designet til automatisering netværk 20-480 V.

Optisk isolation gør det muligt at oprette management signaler minimumeffekten, som er kritisk for sensorer opererer fra uafhængig strømforsyning

I den klassiske udgave i huset indbefatter to kontakter switched kredsløb og to styreledninger. Deres antal kan variere som antallet af forbundne faser. Afhængigt af om spændingen i styrekredsen tænder og slukker de primære belastning halvlederelementerne.

Et særligt træk er tilstedeværelsen af ​​SSR'er Finite modstand. Hvis kontakter i elektromekaniske indretninger adskilles fuldstændigt, i fravær af faststof i sløjfestrømmen billede af egenskaberne af halvledermaterialer. Derfor ved høje spændinger kan forårsage små lækstrømme, der kan påvirke driften af ​​den tilsluttede maskiner.

Klassificering af solid state relæer

Anvendelsesområde af relæet varierede, og derfor deres design funktioner kan variere meget, afhængigt af behovene for den automatiske ordning. TTP er klassificeret af antallet af tilsluttede faser, af driftsstrømmen gennemsnitlige strukturelle træk og typen af ​​styrekredsløb.

Ifølge antallet af tilsluttede faser

Solid state relæer anvendes som en del af husholdningsapparater og industriel automatisering med en driftsspænding på 380V. Derfor er halvledere opdelt efter antallet af faser, om:

• enfaset;
• trefaset.

Enfaset SSR gør det muligt at arbejde med strømme på 10-100 eller 100-500A. Deres kontrol udføres under anvendelse af et analogt signal.

For trefaset relæ, anbefales det at forbinde ledningerne i forskellige farver, så du kan vedhæfte dem korrekt, når du installerer udstyr

Trefaset solid-state relay kan passere en strøm i området 10-120A. Deres enhed involverer vende driftsprincippet som giver pålidelig regulering samtidigt flere elektriske kredsløb. Ofte trefaset SSR anvendes til drift af en induktionsmotor. Dens elektriske system management nødvendigvis omfatter en hurtig sikringer på grund af høje indkoblingsstrømme.

Efter type af driftsstrømmen

SSR'er kan ikke konfigureres eller omprogrammeres, så de kan fungere korrekt, når et vist område af elektrisk parametre netværk. Afhængigt af behovene i TTP forbundet kredsløb kan styres med to energibesparende tilstande:

• DC;
• variabler.

På samme måde kan vi klassificere TTP og betyde aktiv belastning spænding. De fleste relæer i husholdningsapparater opererer med variable parametre.

Jævnstrøm anvendes ikke som den primære kilde til elektrisk strøm intet land i verden, så relæet af denne type har en smal anvendelsesområde

Enheder med en konstant drivstrøm kendetegnet ved høj pålidelighed og anvendes til spændingsregulering 3-32 V. De kan modstå et bredt temperaturområde (-30.. + 70 ° C) uden signifikant ændring i ydeevne.

Relæer, styrer en vekselstrøm have en styrespænding V eller 3-32 70-280 V. De har lav elektromagnetisk interferens og en høj reaktionshastighed.

På designelementer

Solid state relæer er ofte monteret på en fælles elektriske panel lejligheder, og mange modeller har en monteringsblok til montering på DIN-skinne. Endvidere er der særlige radiatorer, som er placeret mellem TTF og bærefladen. De lad apparatet køle af under tunge byrder, og samtidig bevare dens ydeevne.

Relæ monteret på DIN-skinne fortrinsvis via en speciel konsol, som har en yderligere funktion - fjerner overskydende varme under drift af indretningen

Mellem relæet og radiatoren anbefales at anvende et lag af termisk fedt, hvilket øger kontaktarealet og forøger varmeoverførsel. Der er TTP, beregnet for vægmontage konventionelle skruer.

Ved type forvaltning ordning

Det er ikke altid arbejder princip i relæet kontrollerede apparater det kræver en øjeblikkelig reaktion. Derfor har flere producenter udviklet TTF styrekredsløb, der bruges på forskellige områder:

1. Control "gennem nul". En sådan udførelsesform involverer kørsel SSR udløser, når en spænding lig med 0. Anvendes i anordninger med kapacitiv, resistive (varmeapparater) og en svag induktiv (transformer) belastning.
2. Direkte. Bruges efter behov en skarp drift af relæet, når styresignalet.
3. Fase. Det indebærer regulering af udgangsspændingen ved at ændre kontrol- aktuelle parametre. Det bruges til at udjævne ændringer i graden af ​​varme eller lys.

Solid state relæer er forskellige og i mange andre mindre vigtige parametre. Derfor, når de køber TTP er vigtigt at forstå ordningen af ​​plug-in teknologi for at erhverve de bedst egnede til det en justeringsanordning.

Sørg strømforsyningen skal gives, fordi relæet har en levetid, der er hurtigt forbruges med hyppige overbelastninger.

Fordele og ulemper ved TTP

Solid State Relæ bevidst fortrænge fra markedet af konventionelle startere og kontaktorer. Disse halvlederkomponenter har mange fordele i forhold elektromekaniske analoger, der forårsager forbrugerne til at stoppe valg på dem.

Relæ IC er kompakt og stærkt begrænset af den maksimale strøm springes over. De er fastgjort fortrinsvis ved lodning særlige ben

Disse fordele indbefatter:

1. Lavt strømforbrug (90% mindre).
2. Kompakte dimensioner, så at montere enheden i et begrænset rum.
3. Højhastigheds opstart og nedlukning
4. Reduceret støj operation, er der ingen karakteristisk for det elektromekaniske relæ klik.
5. Det er ikke hensigten at vedligeholdelse.
6. Lang levetid takket være den ressource i de hundreder af millioner af operationer.
7. På grund af de enorme muligheder for modifikation af elektroniske komponenter, har TTP udvidet anvendelsesområde.
8. Fravær af EMI når udløst.
9. Udelukker beskadigelse af kontakterne på grund af deres mekaniske stød.
10. Manglen på direkte fysisk kontakt mellem kontrol og skifte kredsløb.
11. Muligheden for belastning kontrol.
12. Tilstedeværelsen af ​​puls TTP automatisk kredsløb til beskyttelse mod overbelastning.
13. Evne til at anvende i eksplosive miljøer.

Disse fordele ved solid-state relæer ikke altid tilstrækkelige for den normale drift af udstyr. Det er derfor, de har endnu ikke helt erstattet elektromekaniske kontaktorer.

Til stabil drift, høj effekt solid-state relay vigtigt effektiv varmeafledning, fordi ved forhøjede temperaturer dramatisk fordrejer belastningsspændingen

TTP har ulemper, som ikke tillader dem at blive brugt i mange tilfælde. Disse omfatter:

1. Den manglende evne af de fleste enheder med spændinger over 0,5 kV.
2. De høje omkostninger.
3. Følsomhed over for høje strømme, især i opstart af elektriske kredsløb.
4. Begrænsninger i brug i fugtige forhold.
5. En kritisk sænkning af ydeevne ved temperaturer under 30 ° C og frost over 70 ° C varme.
6. Kompakte boliger resulterer i overdreven opvarmningsindretning stabilt ved høje belastninger, som kræver anvendelse af særlige indretninger passiv eller aktiv køling.
7. Evne smeltning enhed fra opvarmning under en kortslutning.
8. Mikrostrøm lukkede relæer kan være afgørende for driften af ​​udstyret. For eksempel kan i de tilsluttede lysstofrør blinker periodisk netværk.

Således, solid state relæer har bestemt anvendelse. I højspændingsledninger kredsløb af industrielt udstyr deres brug stærkt begrænset på grund af ufuldkomne fysiske egenskaber af halvledermaterialer. Men i husholdningsapparater og bilindustrien TTP har en stærk position på grund af dens positive egenskaber,.

Mulige tilslutninger kredsløb

Ledningsdiagrammer over solid state relæer kan varieres. Hvert enkelt kredsløb er konstrueret, baseret på egenskaberne for den tilsluttede belastning. Den ekstra kredsløb kan tilsættes konserveringsmidler, controllere og styreindretninger.

Skyldes, at styre- og belastning kredsløb i enheden ikke overlapper hinanden, kan deres elektriske karakteristika varierer helst parameter

Næste vil blive præsenteret for de mest simple og almindelige ordning TTP-forbindelse.

• normalt åben;
• med tilhørende kredsløb;
• normalt lukket;
• det trefasede;
• reversibel.

Under en normalt åben (åben) relæet menes, hvor belastningen energiforsynes i nærvær af et styresignal. Det vil sige, det tilsluttede udstyr er i den åbne stilling i strømløs indgange 3 og 4.

Før de køber relæ nødvendigt at bestemme den ønskede type af dens oprindelige tilstand (åben eller lukket) for at sikre korrekt drift af udstyret er tilsluttet

Under en normalt lukket relæ menes, hvor belastningen energiforsynes i fravær af styresignalet. Det vil sige, det tilsluttede udstyr er funktionsdygtig i strømløs indgange 3 og 4.

Der er en sammenhæng diagram af solid-state relay, hvor styrespændingen og belastningen ligeligt. En sådan fremgangsmåde kan anvendes samtidigt til at arbejde i netværk af direkte og vekselstrøm.

Tre-faset relæ forbinde noget forskellige principper. Kontakterne kan forbindes i "Star" varianter "trekant" eller "stjerne med neutral".

Udvælgelse af en trefaset relætilslutning kredsløb afhænger i høj grad af egenskaberne af arbejdsudstyret, forbundet dertil som en belastning

Reverse solid state relæer anvendes i elektriske motorer i den tilsvarende tilstand. De er fremstillet i en trefaset udførelsesform og omfatter to reguleringssløjfer.

Hvis relæet er vigtigt at respektere polariteten af ​​de kontakter, der skal forbinde, så mærkningen vil altid angive, hvor at forbinde fase og nul

Indsamle kredsløb til TTR er kun nødvendig efter en foreløbig tegning på papir, fordi det forkert tilsluttede enheder kan blive beskadiget på grund af en kortslutning.

Praktisk anvendelse enheder

Omfanget af anvendelsen af ​​solid-state relay er ganske omfattende. På grund af den høje pålidelighed og manglen på regelmæssig vedligeholdelse behov er ofte placeret på svært tilgængelige områder af udstyr.

I mange relæer kræver en polaritet, der skal overvejes i processen med installation af udstyr forbindelsen af ​​styrekredsløbet ledninger

De vigtigste anvendelser af TTF er:

• termoreguleringssystem med varmeapparater;
• at opretholde en stabil temperatur i processerne;
• kontrol af transformatorer;
• justerbar belysning;
• motorstyring;
• ordning bevægelsessensorer, belysning, fotosensorer, osv.;
• nødstrømsforsyning.

Med stigende automatisering af husholdningsapparater solid state relæer bliver mere almindelige, og at udvikle halvleder-teknologi er konstant åbner nye anvendelsesområder.

Nyttige videoer om emnet

Indsendte videoer til at hjælpe bedre at forstå driften af ​​solid-state relæer og blive fortrolig med, hvordan de forbinder.

Praktisk demonstration af de simple solid-state relæer:

Analyse af typer og funktioner for drift af solid-state relæer:

Test af arbejde og graden af ​​opvarmning TTP:

Samle elektrisk kredsløb af en solid-state relæer og senderen kan næsten alle. Imidlertid planlægger arbejdsbyrden kræver grundlæggende kendskab til elektroteknik, fordi en forkert forbindelse kan føre til elektrisk stød eller kortslutning. Men som et resultat af rigtige handlinger kan få en masse nyttige enheder i hverdagen.