Relais de l'état solide: types, application pratique, les schémas de câblage

entrées classiques et contacteurs se dissipent peu à peu. Leur place dans l'électronique automobile, l'électronique grand public et l'automatisation industrielle prend le relais de l'état solide.

Ce dispositif à semi-conducteur peut avoir des conceptions différentes et des systèmes de connexion, qui dépendent de la portée et de l'instrument.

Dans cet article:

  • appareil SSR
  • Le principe de fonctionnement du TTP
  • Classification des relais de l'état solide
    • Selon le nombre de phases connectées
    • Par type de courant d'exploitation
    • Sur les caractéristiques de conception
    • Par type de système de gestion
  • Avantages et inconvénients du TTP
  • Connexions possibles circuit
  • dispositifs d'application pratique
  • vidéos utiles sur le sujet

appareil SSR

moderne relais à l'état solide (SSR) sont des dispositifs à semi-conducteurs modulaires, les commutateurs électriques sont puissance.

Les éléments clés de fonctionnement de ces dispositifs présente triacs, thyristors ou des transistors. TTP n'a pas de pièces mobiles que différentes de relais électromécaniques.

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Les éléments clés de relais à semi-conducteurs
La taille du relais à l'état solide dépend en grande partie de la charge maximale et la possibilité d'éliminer la chaleur par transfert de chaleur par convection, et

La conception interne de ces appareils peut varier considérablement en fonction du type de charge et un circuit réglable. Les plus simples relais à semi-conducteurs comprennent des composants:

  1. fusible de l'unité d'entrée.
  2. Circuit de déclenchement.
  3. L'isolation optique (galvanique).
  4. Modification de l'unité.
  5. Circuit de protection.
  6. Sortie du noeud à la charge.

L'unité d'entrée SHT est un circuit primaire connecté en série avec une résistance. Fusible dans ce circuit est incorporé facultativement. un noeud d'entrée tâche - en prenant un signal de commande et envoyer des commandes à des interrupteurs de charge de commutation.

Quand un courant alternatif pour commander la séparation de la chaîne principale et l'isolation galvanique est utilisé. De ses dispositifs dépend en grande partie sur le principe du relais. Responsable pour le circuit de traitement de signal d'entrée de déclenchement peut être inclus dans l'unité d'isolateur optique ou disposé séparément.

élément de protection empêche l'apparition de la congestion et l'erreur, car en cas de défaillance du dispositif peut être endommagé et l'équipement connecté.

Le but principal de relais à l'état solide - fermeture / ouverture du réseau électrique par l'intermédiaire du signal de commande faible. Contrairement aux homologues électromécaniques, ils ont une forme plus compacte et ne produisent pas lors de clics caractéristiques de fonctionnement.

Le principe de fonctionnement du TTP

travail SSR est assez simple. La plupart du TTP est conçu pour les réseaux de contrôle d'automatisation 20-480 V.

Schéma de la RSS
L'isolation optique vous permet de créer des signaux de gestion de la puissance minimale, ce qui est essentiel pour les capteurs d'exploitation de l'alimentation indépendante

Dans la version classique dans le boîtier comprend deux contacts de commutation de circuits et deux fils de commande. Leur nombre peut varier en fonction du nombre de phases connectées. Selon que la tension dans le circuit de commande active et désactive les éléments semi-conducteurs de charge primaire.

Une caractéristique particulière est la présence de la résistance microsatellites finie. Si les contacts dans des dispositifs électromécaniques sont séparés complètement, en l'absence de solide dans le courant de boucle fourni par les propriétés des matériaux semi-conducteurs. Par conséquent, à des tensions élevées peut provoquer des petits courants de fuite qui peuvent nuire au bon fonctionnement de l'appareil connecté.

Classification des relais de l'état solide

Le champ d'application du relais varié, et donc leurs caractéristiques de conception peuvent varier considérablement, en fonction des besoins du système automatique. TTP est classée par le nombre de phases connecté, les moyens d'exploitation actuelles des caractéristiques structurales et du type de circuit de commande.

Selon le nombre de phases connectées

Les relais statiques sont utilisés comme une partie des appareils ménagers, et l'automatisation industrielle avec une tension de fonctionnement de 380V. Par conséquent, les dispositifs semi-conducteurs sont divisés en fonction du nombre de phases, sur:

  • À une seule phase;
  • trois phases.

Monophasé RSS vous permettent de travailler avec des courants de 10-100 ou 100-500A. Leur contrôle est effectué en utilisant un signal analogique.

L'état solide triphasé classique relais
Pour le relais triphasé il est recommandé de connecter les fils de couleurs différentes, de sorte que vous pouvez les attacher correctement lors de l'installation de l'équipement

relais à trois phases à l'état solide peut passer un courant dans la plage 10-120A. Leur dispositif consiste à inverser le principe de fonctionnement qui assure une régulation fiable simultanément plusieurs circuits électriques. Souvent triphasé SSR est utilisé pour le fonctionnement d'un moteur à induction. Sa gestion du système électrique comporte nécessairement des fusibles rapides en raison d'appels de courant élevés.

Par type de courant d'exploitation

Microsatellites ne peut pas être configuré ou reprogrammé afin qu'ils puissent fonctionner correctement que si un certain nombre de paramètres réseau électrique. En fonction des besoins des circuits associés TTP avec deux modes de puissance peuvent être contrôlés:

  • DC;
  • les variables.

De même, on peut classer le TTP et moyenne tension de charge active. La plupart des relais dans les appareils ménagers fonctionnent avec des paramètres variables.

Relais statique pour courant continu
Le courant continu est pas utilisé comme la principale source d'énergie électrique aucun pays dans le monde, de sorte que le relais de ce type ont une portée étroite d'application

Les appareils avec un courant d'attaque constant caractérisés par une grande fiabilité et sont utilisés pour la régulation de tension 3-32 V. Ils résistent à une large gamme de température (-30.. + 70 ° C) sans changement significatif des performances.

Relais, commande un courant alternatif a une tension de commande V ou 3-32 70-280 V. Ils ont une faible interférence électromagnétique et une vitesse de réponse élevée.

Sur les caractéristiques de conception

Les relais statiques sont souvent montés sur un panneau électrique appartements communs, et de nombreux modèles ont un bloc de montage pour le montage sur rail DIN. En outre, il y a des radiateurs spéciaux, qui sont situés entre la TTF et la surface du support. Ils permettent à l'appareil refroidir sous de lourdes charges, tout en maintenant ses performances.

Fixation TTR sur rail DIN
Relais monté sur rail DIN de préférence par l'intermédiaire d'un support spécial, qui a une fonction supplémentaire - enlève l'excès de chaleur pendant le fonctionnement du dispositif

Entre le relais et le radiateur est recommandé d'appliquer une couche de graisse thermique, ce qui augmente la surface de contact et augmente le transfert de chaleur. Il y a TTP, conçu pour des vis classiques de fixation murale.

Par type de système de gestion

Il ne fonctionne pas toujours principe des appareils commandés par relais, il nécessite une réponse instantanée. Par conséquent, plusieurs fabricants ont développé des circuits de commande de TTF qui sont utilisés dans divers domaines:

  1. Contrôle « à zéro ». Un tel mode de réalisation implique le déclenchement SSR entraînement uniquement quand une valeur de tension égale à 0. Utilisé dans des dispositifs avec capacitif, résistif (radiateurs) et un inducteur faible (transformateur) charge.
  2. Instantanée. Utilisé comme nécessaire une opération forte du relais lorsque le signal de commande.
  3. Phase. Elle implique la régulation de la tension de sortie en changeant les paramètres de contrôle actuels. Il est utilisé pour lisser les changements dans le degré de chaleur ou de lumière.

Les relais statiques sont différents et dans de nombreux autres paramètres moins importants. Par conséquent, lors de l'achat TTP est important de comprendre le système de la technologie plug-in afin d'acquérir le plus approprié pour lui un dispositif de réglage.

Assurez-vous que l'alimentation doit être fournie, le relais a une durée de vie qui est rapidement consommé à surcharges fréquentes.

Avantages et inconvénients du TTP

Relais statiques déplacent en connaissance de cause du marché des entrées classiques et contacteurs. Ces dispositifs semi-conducteurs présentent de nombreux avantages par rapport aux analogues électromécaniques qui causent les consommateurs à arrêter le choix sur eux.

Relais pour PCB Solid State
Relais IC est compact et fortement limitée par le courant maximal est ignoré. Ils sont fixés de préférence par des pieds spéciaux de soudure

Ces avantages comprennent:

  1. Faible consommation d'énergie (90% moins).
  2. dimensions compactes, ce qui permet de monter l'appareil dans un espace limité.
  3. Grande vitesse de démarrage et d'arrêt
  4. Réduction de fonctionnement du bruit, il n'y a pas caractéristique pour les clics de relais électromécaniques.
  5. Il ne vise pas à l'entretien.
  6. Longue durée de vie grâce à la ressource dans les centaines de millions d'opérations.
  7. En raison des vastes possibilités de modification des composants électroniques, TTP ont élargi le champ d'application.
  8. Absence d'EMI lorsqu'il est déclenché.
  9. Exclut les dommages des contacts en raison de leur choc mécanique.
  10. L'absence de contact physique direct entre les circuits de commande et de commutation.
  11. La possibilité de contrôle de la charge.
  12. La présence du circuit automatique de TTP d'impulsions pour protéger contre les surcharges.
  13. Possibilité d'utiliser dans des environnements explosifs.

Ces avantages des relais à semi-conducteurs ne sont pas toujours suffisantes pour le fonctionnement normal de l'équipement. Voilà pourquoi ils ne sont pas encore complètement remplacé les contacteurs électromécaniques.

La dépendance de la capacité de commutation de la température TTP
Pour un fonctionnement stable, de haute puissance relais statique importante dissipation de chaleur efficace, car à des températures élevées déforme de façon spectaculaire la tension de charge

TTP présentent des inconvénients qui ne leur permettent pas d'être utilisés dans de nombreux cas. Ceux-ci comprennent:

  1. L'incapacité de la plupart des appareils avec des tensions supérieures à 0,5 kV.
  2. Le coût élevé.
  3. La sensibilité aux courants, en particulier dans le démarrage des circuits électriques.
  4. Restrictions à l'utilisation dans des conditions humides.
  5. Une critique abaissement des performances à des températures inférieures à 30 ° C et le gel supérieures à 70 ° C la chaleur.
  6. Résultats sur le logement compact dans le dispositif de chauffage excessif de manière stable à des charges élevées, ce qui nécessite l'utilisation de dispositifs spéciaux, le refroidissement passif ou actif.
  7. Dispositif capacité de fusion du chauffage pendant un court-circuit.
  8. Microcourants fermés Les relais peuvent être essentiels au bon fonctionnement de l'équipement. Par exemple, dans les lampes fluorescentes connectées peuvent clignoter périodiquement réseau.

Ainsi, les relais de l'état solide ont une certaine application. Dans les circuits à haute tension de l'équipement industriel leur utilisation sévèrement limitée en raison des propriétés physiques imparfaits de matériaux semi-conducteurs. Toutefois, dans les appareils ménagers et de l'automobile TTP a une position forte en raison de ses propriétés positives.

Connexions possibles circuit

Les schémas de câblage des relais statiques peuvent varier. est réalisé chaque circuit électrique, sur la base des caractéristiques de la charge connectée. Le circuit supplémentaire peut être ajouté des conservateurs, des contrôleurs et des dispositifs de contrôle.

Le schéma le plus simple de la connexion de relais
En raison du fait que le circuit de commande et de charge dans l'unité ne se chevauchent pas, leurs caractéristiques électriques peuvent varier un paramètre

Suivant sera présenté à la connexion système TTP plus simple et commune.

  • normalement ouvert;
  • avec circuit associé;
  • normalement fermé;
  • les trois phases;
  • réversible.

Sous un normalement ouvert (ouvert), le relais est destiné, dans lequel la charge est excitée en présence d'un signal de commande. Autrement dit, l'équipement connecté est en position ouverte lorsque les entrées hors tension 3 et 4.

Types de connexion TTP circuits monophasés

Types de connexion TTP circuits monophasés
Avant d'acheter le relais nécessaire pour déterminer le type de son état initial requis (ouvert ou fermé) pour assurer le bon fonctionnement de l'équipement connecté

En vertu d'un relais normalement fermé est destiné, dans lequel la charge est excitée en l'absence du signal de commande. Autrement dit, l'équipement connecté est en état de marche lorsque les entrées hors tension 3 et 4.

Il est un schéma de connexion des relais à l'état solide, dans lequel la tension de commande et la charge de façon égale. Une telle méthode peut être utilisée simultanément pour travailler dans les réseaux de courant continu et alternatif.

relais triphasés relient des principes quelque peu différentes. Les contacts peuvent être connectés en variantes « Star », « triangle » ou « étoile avec neutre ».

Des moyens pour connecter une charge à trois phases

Options de connexion pour charge triphasée
La sélection d'un circuit de connexion de relais à trois phases dépend en grande partie des caractéristiques de l'équipement de travail, qui y sont raccordés comme une charge

relais statiques inverses sont utilisés dans les moteurs électriques dans le mode correspondant. Ils sont fabriqués dans un mode de réalisation à trois phases et comprend deux boucles de régulation.

Relais avec deux boucles de commande
Si le relais est important de respecter la polarité des contacts pour se connecter, puis le marquage impliqueront toujours où connecter la phase et neutre

Recueillir des circuits à TTR est nécessaire que d'après un dessin préliminaire sur le papier, car il périphériques correctement connectés peuvent être endommagés en raison d'un court-circuit.

dispositifs d'application pratique

La portée de l'utilisation de relais à l'état solide est assez vaste. En raison de la haute fiabilité et l'absence de besoins d'entretien réguliers sont souvent placés dans des zones difficiles d'accès de l'équipement.

Le raccordement du capteur de température au relais
Dans de nombreux relais la connexion des fils du circuit de commande nécessite une polarité qui doit être pris en compte dans le processus d'installation de l'équipement

Les principales applications de la TTF sont:

  • système de thermorégulation avec chauffage;
  • le maintien d'une température stable dans les processus;
  • le contrôle des transformateurs;
  • éclairage réglable;
  • commande du moteur;
  • des capteurs de mouvement de régime, l'éclairage, photodétecteurs, etc;.
  • alimentation sans coupure.

Avec l'automatisation croissante des appareils électroménagers relais à semi-conducteurs sont de plus en plus fréquents, et le développement de la technologie des semi-conducteurs ouvre constamment de nouveaux domaines d'application.

vidéos utiles sur le sujet

Les vidéos soumises pour aider à mieux comprendre le fonctionnement des relais à l'état solide et de se familiariser avec la façon dont ils se connectent.

Démonstration pratique des simples relais à l'état solide:

L'analyse des types et des caractéristiques de fonctionnement des relais à l'état solide:

Essai de travail et le degré de TTP de chauffage:

Monter le circuit électrique d'un relais à semi-conducteurs et de l'émetteur peut presque tout le monde. Cependant, la planification de la charge de travail nécessite des connaissances de base de l'ingénierie électrique, car une mauvaise connexion peut entraîner un choc électrique ou un court-circuit. Mais en raison de la bonne action peut obtenir beaucoup de dispositifs utiles dans la vie quotidienne.

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