Relé de estado sólido: tipos, aplicación práctica, diagramas de cableado

arrancadores y contactores clásicos están desapareciendo gradualmente. Su lugar en la electrónica del automóvil, electrónica de consumo y la automatización industrial toma el relé de estado sólido.

Este dispositivo semiconductor puede tener diferentes diseños y esquemas de conexión, que dependen de y alcance del instrumento.

En este artículo:

  • aparato SSR
  • El principio de funcionamiento de TTP
  • Clasificación de los relés de estado sólido
    • De acuerdo con el número de fases conectadas
    • Por tipo de corriente de funcionamiento
    • Por las características de diseño
    • Por tipo de esquema de gestión
  • Ventajas y desventajas de TTP
  • Las posibles conexiones de los circuitos
  • dispositivos de aplicación práctica
  • videos útiles sobre el tema

aparato SSR

relé de estado sólido Modern (SSR) son dispositivos semiconductores modulares, interruptores eléctricos son de alimentación.

componentes clave de funcionamiento de estos dispositivos presenta triacs, tiristores o transistores. TTP no tienen partes móviles que los diferentes de relés electromecánicos.

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Los componentes clave de relés de estado sólido
El tamaño del relé de estado sólido es dependiente en gran medida de la carga máxima y la oportunidad de eliminar el calor por transferencia de calor por convección, y

Diseño interno de estos dispositivos puede variar mucho en función del tipo de carga y el circuito ajustable. Los relés de estado sólido más simples incluyen componentes:

  1. unidad de fusible de entrada.
  2. Circuito de activación.
  3. Óptico (galvánica) aislamiento.
  4. unidad de conmutación.
  5. Circuito de protección.
  6. Resultado del nodo a la carga.

El SHT unidad de entrada es un circuito primario conectado en serie con un resistor. Fusible en este circuito se incorpora opcionalmente. entrada tarea nodo - tomar una señal de control y el envío de comandos a los interruptores de conmutación de la carga.

Cuando se utiliza una corriente alterna para controlar la separación de la cadena principal y el aislamiento galvánico. Desde sus dispositivos depende en gran medida en el principio de que el relé. Responsable del circuito de procesamiento de señal de entrada de disparo pueden ser incluidos en la unidad de aislador óptico, o dispuesta por separado.

elemento protector impide la aparición de la congestión y el error, porque en caso de fallo del dispositivo puede estar dañado y el equipo conectado.

El propósito principal de relés de estado sólido - apertura / cierre de la red eléctrica a través de la señal de control débil. A diferencia de los homólogos electromecánicos, tienen una forma más compacta y no producen durante clics característica de operación.

El principio de funcionamiento de TTP

RSS de trabajo es bastante simple. La mayor parte del TTP está diseñado para redes de control de automatización de 20 a 480 V.

Diagrama esquemático para SSR
El aislamiento óptico le permite crear señales de gestión de la potencia mínima, lo cual es crítico para los sensores que operan desde la fuente de alimentación independiente

En la versión clásica en el alojamiento incluye dos contactos de conmutación de circuitos y dos cables de control. Su número puede variar como el número de fases conectadas. Dependiendo de si la tensión en el circuito de control se activa y desactiva los elementos semiconductores de carga primaria.

Una característica especial es la presencia de SSR resistencia finita. Si los contactos en los dispositivos electromecánicos se separan completamente, en ausencia de sólidos en la corriente de bucle proporcionado por las propiedades de los materiales semiconductores. Por lo tanto, con tensiones elevadas puede causar corrientes de fuga pequeñas que puedan afectar negativamente al funcionamiento de la maquinaria conectado.

Clasificación de los relés de estado sólido

Ámbito de aplicación del relé variado, y por lo tanto sus características de diseño pueden variar mucho, dependiendo de las necesidades del sistema de ayuda automática. TTP se clasifica por el número de fases conectadas, las características estructurales medias actuales de funcionamiento y del tipo de circuito de control.

De acuerdo con el número de fases conectadas

relés de estado sólido se utilizan como parte de los aparatos electrodomésticos, y la automatización industrial con una tensión de 380V. Por lo tanto, los dispositivos semiconductores se dividen según el número de fases, en:

  • Monofásica;
  • Trifásica.

Monofásico SSR le permite trabajar con corrientes de 10-100 o 100-500A. Su control se realiza mediante una señal analógica.

El relé de estado sólido trifásico clásico
Para el relé trifásico se recomienda conectar los cables de diferentes colores, para que pueda conectar correctamente al instalar el equipo

relé de estado sólido trifásico puede pasar una corriente en el 10-120A gama. Su dispositivo consiste en invertir el principio de operación que proporciona una regulación fiable simultáneamente varios circuitos eléctricos. A menudo trifásico SSR se utiliza para el funcionamiento de un motor de inducción. Su gestión del sistema eléctrico incluye necesariamente una fusibles rápidos debido a altas corrientes de entrada.

Por tipo de corriente de funcionamiento

SSR no se puede configurar o reprogramado para que puedan funcionar correctamente sólo cuando un cierto rango de parámetros de la red eléctrica. Dependiendo de las necesidades de los circuitos asociados con PTT puede ser controlado con dos modos de alimentación:

  • DC;
  • variables.

Del mismo modo, podemos clasificar el TTP y la media de la tensión de carga activa. La mayoría de los relés en los electrodomésticos funcionan con parámetros variables.

relé de estado sólido para DC
La corriente directa no se utiliza como la fuente primaria de energía eléctrica en ningún país del mundo, por lo que el relé de este tipo tienen un estrecho ámbito de aplicación

Los dispositivos con una corriente de excitación constante caracterizan por una alta fiabilidad y se utilizan para la regulación de voltaje 3-32 V. Soportan un amplio rango de temperaturas (-30.. + 70 ° C) sin cambio significativo en el rendimiento.

Relés, controla una corriente alterna tiene una tensión de control V o 3-32 70-280 V. Tienen baja interferencia electromagnética y una alta velocidad de respuesta.

Por las características de diseño

relés de estado sólido están montados a menudo a una apartamentos de paneles eléctricos comunes, y muchos modelos tener un bloque de montaje para el montaje en carril DIN. Además, hay radiadores especiales, que están situados entre el TTF y la superficie de soporte. Permiten que el aparato se enfríe bajo cargas pesadas, mientras que mantiene su rendimiento.

La fijación de TTR en carril DIN
Relé montado en raíl DIN preferiblemente a través de un soporte especial, que tiene una función adicional - elimina el exceso de calor durante el funcionamiento del dispositivo

Entre el relé y el radiador se recomienda aplicar una capa de grasa térmica, lo que aumenta el área de contacto y aumenta la transferencia de calor. Hay TTP, diseñado para el montaje de tornillos convencionales pared.

Por tipo de esquema de gestión

No es siempre principio de los aparatos controlados por relé trabajando requiere una respuesta inmediata. Por lo tanto, varios fabricantes han desarrollado circuitos de control TTF que se utilizan en diversos campos:

  1. Control "a través de cero". Dicha realización implica SSR conducción de disparo sólo cuando un valor de tensión igual a 0. Se utiliza en dispositivos con capacitiva, resistiva (calentadores) y una carga inductiva débil (transformador).
  2. Instantáneo. Se utiliza como necesaria una operación de afilado del relé cuando la señal de control.
  3. Fase. Se trata de la regulación de la tensión de salida cambiando los parámetros de la corriente de control. Se utiliza para suavizar los cambios en el grado de calor o luz.

relés de estado sólido son diferentes y en muchos otros parámetros, menos importantes. Por lo tanto, al comprar TTP es importante entender el esquema de la tecnología plug-in con el fin de adquirir el más adecuado para que un dispositivo de ajuste.

Asegúrese debe ser proporcionado a la fuente de alimentación, ya que el relé tiene una vida útil que se consume rápidamente a sobrecargas frecuentes.

Ventajas y desventajas de TTP

Relés de estado sólido desplazan con conocimiento del mercado de los arrancadores y contactores convencionales. Estos dispositivos semiconductores tienen muchas ventajas sobre los análogos electromecánicos que causan los consumidores a dejar la elección en ellos.

Relé de estado sólido de PCB
Relay IC es compacto y fuertemente limitado por la corriente máxima se omite. Se fijan preferentemente por patas especiales de soldadura

Estas ventajas incluyen:

  1. Bajo consumo de energía (90% menos).
  2. dimensiones compactas, lo que permite montar el dispositivo en un espacio limitado.
  3. Alta velocidad de arranque y parada
  4. Reducción de ruido de funcionamiento, no hay ninguna característica de los clics de relés electromecánicos.
  5. No está destinado a mantenimiento.
  6. Larga vida útil gracias a los recursos en los cientos de millones de operaciones.
  7. Debido a las amplias posibilidades de modificación de los componentes electrónicos, TTP han ampliado el ámbito de aplicación.
  8. La ausencia de EMI cuando se activa.
  9. Se excluyen los daños de los contactos debido a su choque mecánico.
  10. La falta de contacto físico directo entre el control y los circuitos de conmutación.
  11. La posibilidad de control de carga.
  12. La presencia de circuito automático TTP pulso para proteger contra sobrecarga.
  13. Capacidad para utilizar en entornos explosivos.

Estas ventajas de relés de estado sólido no siempre son suficientes para el funcionamiento normal del equipo. Es por eso que aún no han sustituido completamente contactores electromecánicos.

La dependencia de la capacidad de conmutación de la temperatura TTP
Para el funcionamiento estable, de alta potencia de estado sólido relé importante disipación de calor eficaz, ya que a temperaturas elevadas distorsiona dramáticamente la tensión de carga

TTP tiene inconvenientes que no permiten que sean utilizados en muchos casos. Estos incluyen:

  1. La incapacidad de la mayoría de dispositivos con tensiones superiores a 0,5 kV.
  2. El alto costo.
  3. La sensibilidad a las altas corrientes, especialmente en la puesta en marcha de circuitos eléctricos.
  4. Restricciones de uso en condiciones de humedad.
  5. Un crítico descenso del rendimiento a temperaturas inferiores a 30 ° C y las heladas por encima de 70 ° C de calor.
  6. resultados carcasa compacta en dispositivo de calentamiento excesivo de forma estable a altas cargas, lo que requiere el uso de dispositivos especiales, la refrigeración pasiva o activa.
  7. Capacidad dispositivo de calefacción de fusión durante un cortocircuito.
  8. Microcorrientes cerrados relés pueden ser críticos para el funcionamiento del equipo. Por ejemplo, en las lámparas fluorescentes conectadas puede parpadear periódicamente red.

Por lo tanto, relés de estado sólido tienen cierta aplicación. En los circuitos de alta tensión de los equipos industriales su uso severamente restringido debido a las propiedades físicas imperfectas de materiales semiconductores. Sin embargo, en los electrodomésticos y la industria automotriz TTP tiene una posición fuerte debido a sus propiedades positivas.

Las posibles conexiones de los circuitos

Los diagramas de cableado de relés de estado sólido se pueden variar. Cada circuito eléctrico se construye, en base a las características de la carga conectada. La circuitería adicional se puede añadir conservantes, controladores y dispositivos de control.

El esquema más simple de la conexión del relé
Debido al hecho de que el circuito de control y de carga en la unidad no se superponen, sus características eléctricas pueden variar cualquier parámetro

A continuación se presentará a la conexión PTT esquema más simple y común.

  • normalmente abierto;
  • con circuito asociado;
  • normalmente cerrada;
  • la trifásica;
  • reversible.

Bajo un normalmente abierto (abierto), el relé se entiende, en el que la carga se activa en presencia de una señal de control. Es decir, el equipo conectado está en la posición abierta cuando desenergizado entradas 3 y 4.

Tipos de conexión de circuitos TTP monofásica

Tipos de conexión de circuitos TTP monofásica
Antes de comprar relé necesario determinar el tipo requerido de su estado inicial (abierto o cerrado) para garantizar un funcionamiento adecuado del equipo conectado

En virtud de un relé normalmente cerrado se entiende, en el que la carga se activa en ausencia de la señal de control. Es decir, el equipo conectado está en condiciones de trabajo cuando las entradas 3 y 4 desenergizado.

Hay un diagrama de conexión de los relés de estado sólido, en el que la tensión de control y la carga por igual. Tal método se puede utilizar simultáneamente para trabajar en redes de corriente continua y alterna.

relé trifásicos se conectan tanto diferentes principios. Los contactos pueden conectarse en variantes "estrella", "triángulo" o "estrella con neutro".

Maneras de conectar una carga trifásica

Opciones de conexión para carga trifásica
La selección de un circuito de conexión de relé de tres fases depende en gran medida de las características de los equipos de trabajo, conectados a los mismos como una carga

relés de estado sólido inversas se utilizan en motores eléctricos en el modo correspondiente. Se fabrican en una forma de realización de tres fases e incluye dos bucles de control.

Relé con dos lazos de control
Si el relé es importante respetar la polaridad de los contactos para conectar, a continuación, la marca siempre indicará dónde se deben conectar la fase y el neutro

Recoger circuitos para TTR es necesario sólo después de un dibujo preliminar sobre el papel, debido a que los dispositivos incorrectamente conectados pueden ser dañados debido a un cortocircuito.

dispositivos de aplicación práctica

El alcance de la utilización de relé de estado sólido es bastante extensa. Debido a la alta fiabilidad y la falta de necesidad de mantenimiento regulares a menudo se colocan en zonas de difícil acceso de los equipos.

La conexión del sensor de temperatura para el relé
En muchos relés de la conexión de los cables del circuito de control requiere una polaridad que debe ser considerado en el proceso de instalación del equipo

Las principales aplicaciones de la TTF son:

  • sistema de termorregulación con calentadores;
  • mantener una temperatura estable en los procesos;
  • el control de los transformadores;
  • iluminación ajustable;
  • control de motor;
  • sensores de movimiento esquema, iluminación, fotosensores, etc.;
  • sistema de alimentación ininterrumpida.

Con la creciente automatización de los electrodomésticos relés de estado sólido están volviendo más comunes, y el desarrollo de la tecnología de semiconductores está en constante apertura de nuevas áreas de aplicación.

videos útiles sobre el tema

Los vídeos presentados para ayudar a comprender mejor el funcionamiento de los relés de estado sólido y familiarizarse con la forma en que se conectan.

demostración práctica de los relés de estado sólido simples:

Análisis de los tipos y características de funcionamiento de relés de estado sólido:

Las pruebas de trabajo y el grado de TTP de calefacción:

Ensamble de circuito eléctrico de un relés de estado sólido y el transmisor casi puede todos. Sin embargo, la planificación de la carga de trabajo requiere un conocimiento básico de la ingeniería eléctrica, debido a una conexión incorrecta puede provocar una descarga eléctrica o un cortocircuito. Sin embargo, como resultado de la acción correcta puede obtener una gran cantidad de dispositivos de gran utilidad en la vida cotidiana.

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