Какво е в твърдо състояние, реле и за какво е?

  • Dec 26, 2019

Когато създавате различни електрически уреди и системи често изискват контролирано превключване. Обикновено се използва за тази електромеханични релета са редица недостатъци (основните от тях големи размери, необходимостта да се предостави висока мощност сигнали в контролната верига, краткосрочно услуга).

Ефективно преодоляване на тези недостатъци могат да преминат към нов елемент база. Един от тези развития, които успешно замества традиционната техника, елементи от стомана, известна като твърди релета.

дизайн

В основата на дизайна на твърдо състояние реле на базата на две части: електронен ключ и схема за контрол, които в рамките влиянието на стандартизирани входни сигнали завъртете ключа в една от двете възможни състояния на: открит и Затворен.

Електронни компоненти, предназначени релета под формата на сглобяване, тялото на който се разполагат с необходимите изводи, включително земята и готови за монтаж във веригата. Жилища някои от моделите има съответните отвори за директен монтаж на DIN-шина. Фигура 1 показва типичен пример на конструкцията на корпуса на реле.

Фигура 1. Конструктивна дизайн на твърдо състояние реле SSR-25 Series
Фигура 1. Конструктивна дизайн на твърдо състояние реле SSR-25 Series

Релето се използва като ключов елемент:

  • конвенционален или FETs на различни модели за релето DC;
  • тиристори или semistors AC реле.

Типично решение за осигуряване на надеждна електрическа изолация на схеми за захранване и контрол - различни опто верига с проникващо съпротивление до няколко хиляди волта. Един пример на един от тях е показан на фигура 2.

Поради относително ниската сила изходните вериги photocoupler нейната комплементарна усилвател. Алтернативен начин за решаване на този проблем се счита за реализиране на етапа на релеен изход Дарлингтън.

Стабилност на ключ функционира в условия, характерни за фокусна областта на прилагане на напрежение нестабилност е постигнато чрез въвеждане на вътрешен регулатор на напрежението.

Фигура 2. Блоковата схема на твърдо състояние реле и взаимодействието му с вериги за контрол и товара
Фигура 2. Блоковата схема на твърдо състояние реле и взаимодействието му с вериги за контрол и товара

Полупроводникови компоненти са монтирани на печатната платка, която е инсталирана в запечатана кутия. На външната повърхност на корпуса са предвидени съответстващи контакти за захранване и управление вериги.

Типични реле превключване схема, показана на фигура 2. Няма сериозни разлики от електромеханични колеги, тя не разполага.

Фигура 3. Верига на твърдо състояние реле SSR-25 Series
Фигура 3. Верига на твърдо състояние реле SSR-25 Series

Предимства и недостатъци

В сравнение с класическата твърдотелен аналогови ключа тя има редица предимства.

Сред тях са:

  • висока производителност, поради липсата на движещи се части, масивни;
  • възможността за използване в потенциално експлозивна среда, дължащи се на липсата на електрическа дъга срещащи се при прекъсване на електрически контакти
  • твърд контрол характеристика без хистерезис и отпадане;
  • добри размери и тегло параметри.

Според сегашната товароносимост (до 150 А) по-стар модел на твърдотелен релета не се мерят с тези на техните колеги електромеханични. В същото време, тези елементи са успешно конкурират с традиционните релета и контактори за функционалност. Така например, те са в състояние да предоставят директно управление на дори големи двигатели. В допълнение, някои от елементите на този вид номинално позволява работа с вериги не само постоянен, но и AC.

Основните недостатъци са:

  • лоша устойчивост на претоварване и висока вероятност за отказ на късо съединение;
  • сравнително висока устойчивост в отворено състояние, в резултат на което някои случаи изисква допълнително принудително охлаждане;
  • Типичен полупроводникови прекъсвачи за високо нелинейност на характеристиката на изходен ток-напрежение.

заключение

В твърдо състояние, реле е ефективен заместител на традиционните електромеханични устройства и може да се препоръчва за употреба при създаване на широк клас от електрически устройства.