Solid State Relay: typer, praktisk tillämpning, kopplingsscheman

Klassiska förrätter och kontaktorer gradvis bleknar. Deras plats i fordonselektronik, hemelektronik och industriell automation tar solid state relä.

Denna halvledaranordning kan ha olika utföranden och kopplingsscheman, som är beroende av och omfattningen av instrumentet.

apparater SSR

Modern halvledarrelä (SSR) är modulära halvledaranordningar, elektriska brytare är makt.

Viktiga operativa komponenter i dessa enheter ger triacs, tyristorer eller transistorer. TTP har inga rörliga delar än skiljer sig från elektromekaniska reläer.

Storleken på solid-state relä är till stor del beroende av den maximala belastningen och möjlighet att avlägsna värme genom konvektion värmeöverföring, och

Inre design av dessa anordningar kan variera mycket beroende på typen av belastning och justerbar kretsar. De enklaste halvledarreläer inkluderar komponenter:

1. Inmatningsenhet säkring.
2. Triggerkrets.
3. Optisk (galvanisk) isolering.
4. Kopplingsenheten.
5. Skyddskretsen.
6. Node Output till lasten.

Inmatningsenheten SHT är en primärkrets ansluten i serie med ett motstånd. Säkring i denna krets är inkorporerad valfritt. ingångsnod uppgift - att ta en styrsignal och sända kommandon till omkopplings belastning växlar.

När en växelström för att styra separationen av huvudkedjan och galvanisk isolering används. Från dess enheter beror till stor del på principen om reläet. Ansvarig för triggeringången signalbehandlingskretsen kan innefattas i den optiska isolatorn enheten, eller anordnade separat.

Skydds medlem förhindrar uppkomsten av trafikstockningar och fel, eftersom det i händelse av fel på enheten kan skadas och den anslutna utrustningen.

Det huvudsakliga syftet med halvledarreläer - stängning / öppning av elektriska nätet via den svaga styrsignalen. Till skillnad från de elektromekaniska motsvarigheter, de har en mer kompakt form och inte producerar under drift karakteristiska klick.

Den operativa principen om TTP

SSR arbete är ganska enkel. Huvuddelen av TTP är avsedd för automation nätverk 20-480 V.

Optisk isolering kan du skapa hanteringssignaler minsta möjliga effekt, vilket är avgörande för sensorer som verkar från oberoende strömförsörjning

I den klassiska versionen i huset innefattar två kontakter omkopplas krets och två styrtrådar. Deras antal kan variera som antalet anslutna faser. Beroende på om den spänning i styrkretsen slår till och från de primära lasthalvledarelementen.

En speciell egenskap är närvaron av SSR Finite motstånd. Om kontakter i elektromekaniska anordningar separeras helt, i frånvaro av fast ämne i slingströmmen som tillhandahålls av egenskaperna hos halvledarmaterial. Därför, vid höga spänningar kan orsaka små läckströmmar som negativt kan påverka driften av den anslutna maskiner.

Klassificering av halvledarreläer

Tillämpningsområde reläet varierat, och därför är deras design kan variera kraftigt, beroende på behoven hos den automatiska systemet. TTP klassificeras av antalet anslutna faser, arbetsströmmen genomsnittliga strukturella egenskaper och den typ av styrkretsen.

Enligt antalet anslutna faser

Halvledarreläer används som en del av hushållsmaskiner, och industriell automation med en driftspänning på 380 V. Därför är de halvledaranordningar indelade efter antalet faser, på:

• singel-fas;
• tre-fas.

Enfas SSR tillåter dig att arbeta med strömmar av 10-100 eller 100-500A. Deras kontroll utförs med hjälp av en analog signal.

För trefas relä rekommenderas att ansluta kablarna i olika färger, så att du kan fästa dem på rätt sätt när du installerar utrustningen

Trefas halvledarrelä kan passera en ström i området 10-120A. Deras enhet involverar omkastning av funktionsprincip som ger tillförlitlig reglering samtidigt flera elektriska kretsar. Ofta trefas SSR används för driften av en induktionsmotor. Dess elektriska system management omfattar nödvändigtvis en snabb säkringar på grund av höga inkopplingsströmmar.

Efter typ av driftströmmen

SSR kan inte konfigureras eller programmeras så att de kan fungera endast när ett visst intervall av elektriska parametrar nätverk. Beroende på behoven hos TTP tillhörande kretsar kan styras med två effektlägen:

• DC;
• variabler.

På samma sätt kan vi klassificera TTP och innebär aktiv belastningsspänning. De flesta reläer i hushållsapparater arbeta med variabla parametrar.

Likström används inte som den primära källan för elkraft inget land i världen, så reläet av denna typ har en smal tillämpningsområde

Enheter med en konstant drivström som kännetecknas av hög tillförlitlighet och används för spänningsreglering 3-32 V. De tål ett stort temperaturområde (-30.. + 70 ° C) utan signifikant förändring i prestanda.

Reläer, styr en växelström har en styrspänning V eller 3-32 70-280 V. De har låg elektromagnetiska störningar och en hög svarshastighet.

På design

Halvledarreläer ofta monterade på en gemensam elektrisk panel lägenheter, och många modeller har ett monteringsblock för montering på DIN-skena. Dessutom finns det speciella element, som är belägna mellan TTF och stödytan. De tillåter apparaten svalna under tunga laster, samtidigt som dess prestanda.

Relä monterad på DIN-skena företrädesvis via en speciell hållare, som har en extra funktion - tar bort överflödig värme under drift av anordningen

Mellan relä och radiatorn rekommenderas att applicera ett skikt av termiskt fett, som ökar kontaktytan och ökar värmeöverföringen. Det finns TTP, avsedd för väggmontering konventionella skruvar.

Efter typ av management system

Det är inte alltid arbetar principen om relästyrda apparater det kräver en omedelbar respons. Därför har flera tillverkare utvecklat TTF styrkretsar som används inom olika områden:

1. Control "genom noll". en sådan utföringsform innefattar drivning SSR utlöser endast när ett spänningsvärde som är lika med 0. Används i enheter med kapacitiv, resistiv (värmeelement) och en svag induktiv (transformator) belastning.
2. Instant. Används vid behov en skarp drift av reläet när styrsignalen.
3. Fas. Den involverar reglering av utspänningen genom att ändra styrströmparametrar. Det används för att jämna förändringar i graden av värme eller ljus.

Halvledarreläer är olika och i många andra, mindre viktiga parametrar. Därför är det viktigt när man köper TTP för att förstå systemet för plug-in teknik för att förvärva den mest lämpliga för den en justeringsanordning.

Se till att strömförsörjningen måste tillhandahållas, eftersom reläet har en livslängd som snabbt konsumeras med täta överbelastningar.

Fördelar och nackdelar med TTP

Halvledarrelän medvetet undan från marknaden för konventionella förrätter och kontaktorer. Dessa halvledarkomponenter har många fördelar jämfört med elektromekaniska analoger som orsakar konsumenterna att stoppa valet på dem.

Relay IC är kompakt och starkt begränsad av den maximala strömmen hoppas över. De fasta företrädesvis genom lödning speciella ben

Dessa fördelar innefattar:

1. Låg strömförbrukning (90% mindre).
2. Kompakta mått, gör det möjligt att montera enheten i ett begränsat utrymme.
3. Höghastighets uppstart och avstängning
4. Minskad ljudnivå, finns det ingen kännetecknande för de elektromekaniska relä klick.
5. Den är inte avsedd för underhåll.
6. Lång livslängd tack vare resursen i hundratals miljoner operationer.
7. På grund av de stora möjligheterna till modifiering av elektronikkomponenter, har TTP utökat tillämpningsområde.
8. Avsaknad av EMI när den utlöses.
9. Utesluter skador på kontakterna på grund av deras mekaniska stötar.
10. Avsaknaden av direkt fysisk kontakt mellan manöverorganet och omkopplingskretsar.
11. Möjligheten att laststyrning.
12. Närvaron av puls TTP automatisk krets för att skydda mot överbelastning.
13. Möjlighet att använda i explosiva miljöer.

Dessa fördelar med halvledarreläer inte alltid är tillräckliga för normal drift av utrustning. Det är därför de ännu inte har helt ersatts elektromekaniska kontaktorer.

För stabil drift, hög effekt solid-state relä viktigt effektiv värmeavledning, eftersom vid förhöjda temperaturer förvränger dramatiskt belastningsspänningen

TTP har nackdelar som inte tillåter dem att användas i många fall. Dessa inkluderar:

1. Oförmågan hos de flesta enheter med spänningar över 0,5 kV.
2. De höga kostnaderna.
3. Känslighet för höga strömmar, i synnerhet i uppstarten av elektriska kretsar.
4. Restriktioner för användning i fuktiga förhållanden.
5. En kritisk sänkning av prestanda vid temperaturer under 30 ° C och frost över 70 ° C värme.
6. Kompakta bostadsresulterar i överdriven uppvärmningsanordning stabilt vid höga belastningar, som kräver användning av speciella anordningar för passiv eller aktiv kylning.
7. Förmåga smältande anordningen från uppvärmning under en kortslutning.
8. Microcurrents slutna reläer kan vara avgörande för driften av utrustningen. Till exempel, i de anslutna lysrör kan blinka periodiskt nätverk.

Sålunda, halvledarreläer har viss applikation. I högspänningskretsar i industriell utrustning deras användning starkt begränsad på grund av bristfälliga fysiska egenskaperna hos halvledarmaterial. Men i hushållsapparater och fordonsindustrin TTP har en stark position på grund av dess positiva egenskaper.

Möjliga kretsanslutningar

Kopplingsscheman av halvledarreläer kan varieras. Varje elektrisk krets konstrueras, baserat på egenskaperna hos den anslutna lasten. Den ytterligare kretsar kan läggas konserveringsmedel, regulatorer och styranordningar.

Grund av det faktum att styr- och lastkretsen i enheten inte överlappar, kan deras elektriska egenskaper varierar någon parameter

Nästa kommer att presenteras för de mest enkla och gemensamt system TTP-anslutning.

• normalt öppen;
• med tillhörande krets;
• normalt stängd;
• den trefasiga;
• reversibel.

Under ett normalt öppen (öppna) reläet menas, varvid last aktiveras i närvaro av en styrsignal. Det vill säga, den anslutna utrustningen är i öppet läge när strömlös ingångar 3 och 4.

Innan du köper relä nödvändigt att bestämma den önskade typen av sitt ursprungliga tillstånd (öppen eller stängd) att säkerställa korrekt drift av utrustning som är ansluten

Under ett normalt slutet relä menas, varvid last magnetiseras i frånvaro av styrsignalen. Det vill säga, den anslutna utrustningen är i skick när strömlös ingångar 3 och 4.

Det finns ett kopplingsschema för de halvledarreläer, i vilken styrspänningen och lasten lika. En sådan metod kan användas samtidigt för att arbeta i nätverk av lik- och växelström.

Trefasiga relä ansluta något olika principer. Kontakterna kan vara kopplade i "Star" varianter "triangel" eller "stjärna med neutral".

Val av en trefasig reläanslutning kretsen beror till stor del på egenskaperna hos arbetsutrustningen, anslutna därtill såsom en belastning

Omvända halvledarreläer används i elektriska motorer i motsvarande läge. De är tillverkade i en trefas utförande och innefattar två styrslingor.

Om reläet är viktigt att respektera polariteten av kontakterna för att ansluta, då markeringen kommer alltid indikera var att ansluta fas och nolla

Samla kretsar till TTR är nödvändig endast efter en preliminär ritning på papper, eftersom det felaktigt anslutna enheter kan skadas på grund av en kortslutning.

Praktiska appliceringsanordningar

Omfattningen av användningen av solid-state relä är ganska omfattande. På grund av den höga tillförlitligheten och bristen på regelbundna underhållsbehov är ofta placerade i svåråtkomliga områden av utrustning.

I många reläer anslutningen av styrkretsledningarna kräver en polaritet som måste beaktas i processen för installation av utrustningen

De huvudsakliga användningsområdena för de TTF är:

• värmeregleringssystem med värmare;
• upprätthållande av en stabil temperatur i processerna;
• kontroll av transformatorer;
• justerbar belysning;
• motorstyrning;
• schema rörelsesensorer, belysning, fotoavkännarna, etc.;
• avbrottsfri strömförsörjning.

Med ökande automatisering av hushållsapparater halvledarreläer blir allt vanligare, och utveckla halvledarteknik ständigt öppnar nya applikationsområden.

Användbara videor på ämnet

Inlämnade videos för att hjälpa bättre förstå driften av solid-state reläer och bli bekant med hur de ansluter.

Praktisk demonstration av de enkla solid-state reläer:

Analys av typer och funktioner i drift av halvledarreläer:

Testning av arbete och graden av uppvärmning TTP:

Montera elektriska krets en halvledarreläer och sändaren kan nästan alla. Men planeringen av arbetsbelastningen kräver grundläggande kunskaper i elektroteknik, eftersom en felaktig anslutning kan leda till elektriska stötar eller kortslutning. Men som ett resultat av rätt åtgärder kan få en hel del användbara enheter i vardagen.