Przekaźnik półprzewodnikowy jednofazowy AC: zasada działania, rodzaje, schemat połączeń

Obecnie jednofazowe przekaźniki półprzewodnikowe prądu przemiennego znajdują szerokie zastosowanie w przemyśle. Urządzenia te są małe i wysoce niezawodne. Przekaźniki półprzewodnikowe (SSR) są łatwe do podłączenia i nawet początkujący elektryk poradzi sobie z tym zadaniem. Jedynym czynnikiem powstrzymującym szerokie zastosowanie tych urządzeń w życiu codziennym jest wyższy koszt w porównaniu z klasycznymi urządzeniami elektromechanicznymi.

Zasada działania

Przekaźnik półprzewodnikowy przeznaczony jest do sterowania obwodami elektrycznymi. W przeciwieństwie do klasycznych przekaźników nie posiadają ruchomych styków, a przełączanie odbywa się za pomocą urządzeń półprzewodnikowych. Większość modeli SSR ma podobny układ, a zmiany wprowadzane przez producentów praktycznie nie wpływają na zasadę ich działania.

Struktura urządzenia zawiera:

• Wejście.
• Izolacja optyczna.
• Łańcuchy spustowe.
• Obwody zabezpieczające i przełączające.

Rolę wejścia pełni pierwotny obwód elektryczny zawierający szeregowo połączony rezystancję na stałym izolatorze. Obwód wejściowy odbiera sygnał i przesyła polecenia do obwodu przełączającego. Wymagana izolacja optyczna do odizolowania obwodów wejściowych i wyjściowych. Rodzaj SSR i zasada działania urządzenia zależą od tego elementu konstrukcyjnego.

Zadaniem obwodu wyzwalającego jest przetwarzanie sygnału wejściowego, a następnie przełączanie wyjścia. Może stanowić element izolacji optycznej lub stanowić odrębny element konstrukcyjny.

Aby dostarczyć napięcie zasilania do obciążenia, w urządzeniu znajduje się obwód przełączający. Obejmuje urządzenia półprzewodnikowe - triak, tranzystor i diodę.

Zasada działania przekaźnika półprzewodnikowego polega na sterowaniu stykami przenoszącymi napięcie do przekaźnika. Do aktywacji kontaktów wymagany jest aktywator. Jeśli urządzenie ma działać w obwodzie trójfazowym, jego rolę odgrywa tyrystor lub triak. Przekaźnik półprzewodnikowy DC wykorzystuje tranzystor jako aktywator.

Aplikacje i korzyści

W porównaniu do klasycznych przekaźników przekaźniki SSR mają wiele zalet. Gdyby nie stosunkowo wysoki koszt tych urządzeń, byłyby one znacznie szerzej stosowane w życiu codziennym. Wśród ich głównych zalet są:

• Niskie zużycie energii.
• Charakteryzują się wysoką wydajnością.
• Brak hałasu podczas pracy.
• Po podłączeniu do obwodu przekaźniki SSR nie generują zakłóceń elektromagnetycznych.
• Długa żywotność.

Urządzenia te znajdują szerokie zastosowanie w przemyśle. Służą do sterowania silnikami elektrycznymi, sterowania poziomem oświetlenia itp.

Główne rodzaje

Urządzenia te są zwykle klasyfikowane według kilku wskaźników. Przede wszystkim mówimy o rodzaju napięcia sterującego - DC i AC. Urządzenia prądu stałego przeznaczone są do pracy w obwodach elektrycznych o napięciu 3-32 V. Oni są wysoce niezawodne, są wyposażone we wskaźnik LED, a zakres temperatur pracy wynosi od -30 do 60 stopni. Istnieją również urządzenia ręczne, które można dostosować do pożądanego rodzaju operacji.

Zgodnie z rodzajem obciążenia przekaźniki SSR są jednofazowe i trójfazowe. Urządzenia przeznaczone do obwodów trójfazowych są w stanie monitorować prądy w zakresie 10-120 A jednocześnie na wszystkich fazach. Wśród tych urządzeń szczególne miejsce zajmują przekaźniki nawrotne, które wyróżniają się przełączaniem bezstykowym. Często są używane w połączeniu ze specjalnymi urządzeniami, aby zapewnić niezawodną ochronę przed fałszywymi alarmami.

Półprzewodnikowy przekaźnik jednofazowy umożliwia przełączanie prądu elektrycznego, gdy przekracza znak zerowy, a zakres prądu roboczego wynosi 10-500 A.

Funkcje połączenia

Prawie każdy rzemieślnik domowy poradzi sobie z tą pracą. Aby urządzenie zaczęło działać, wystarczy przyłożyć napięcie zasilania do zacisków wejściowych z zachowaniem biegunowości. Jako przykład rozważ podłączenie przekaźnika półprzewodnikowego do systemu oświetleniowego:

• W miejscu montażu SSR należy zrobić przerwę w przewodzie fazowym.
• Urządzenie jest połączone w szczelinie z zaciskami do komutacji.
• Napięcie zasilania podawane jest na styki sterujące zgodnie z polaryzacją.

Zwróć uwagę na to, że obwód sterujący jest podłączony za pomocą przycisku start. Wystarczy krótkotrwałe podanie napięcia, aby otworzyć element półprzewodnikowy konstrukcji, a następnie zamknąć obwód. Najczęściej przekaźniki półprzewodnikowe montowane są na szynie DIN.

Przy wyborze urządzenia należy kierować się charakterystyką techniczną obwodu mocy, a także warunkami pracy przekaźnika. Podłączenie przekaźnika SSR do obwodu nie powinno powodować większych problemów.