Solid state reläer
Rollen för tillförlitliga omkopplare i moderna automationssystem är mycket viktig. När det gäller moderna tekniska områden, såsom kommunikationssystem, konsument- och fordonselektronik eller industriell automation, sker överallt en gradvis men tydlig övergång från välbekanta växlingssystem till konventionella. elektromagnetiska reläer och flytta kontaktstartare till mer tillförlitliga kopplingsverktyg som solid state-reläer.
Halvledare till höger ersätter mekaniska omkopplings- och kontrollenheter även i kretsar med kraftiga strömbelastningar, eftersom processen att förbättra halvledare varje år glädjer sig med högre och högre egenskaper hos strömbrytare.
Halvledarreläet innehåller i sin design kraftfulla strömbrytare som framgångsrikt ersätter kontakterna på traditionella elektromagnetiska reläer, startanordningar och kontaktorer. Dessa avancerade solid state-reläer kan växla belastningar upp till 250 ampere samtidigt som de är mer tillförlitliga.
Den galvaniska isoleringen av styr- och exekveringskretsarna kräver inga ytterligare isoleringsåtgärder för ett sådant relä. Solid state-reläer fungerar som ett gränssnitt där lågspänningsstyrkretsarna och högspänningsströmkretsarna är isolerade från varandra. Strukturen hos halvledarreläer från olika tillverkare är relativt lika, och alla reläer av denna typ har endast mycket små skillnader.
Ingångskretsen för ett sådant halvledarrelä kan bestå av ett motstånd i serie med en optokopplare, eller så kan den vara mer komplex. Ingångskretsens funktion är att ta emot en styrsignal för efterföljande omkoppling.
Längre ner i kretsen finns optisk isolering, som ger isolering mellan ingångs-, mellan- och utgångskretsarna på halvledarreläet. Insignalen bearbetas av en triggerkrets som styr omkopplingen av halvledarreläutgången.
Omkopplingskretsen levererar spänning till lasten. Vanligtvis består denna del av en transistor, tyristor eller triac.
För tillförlitlig drift av halvledarreläer under olika förhållanden, inklusive induktiva belastningar, krävs en skyddskrets. Men trots närvaron av en skyddskrets i alla halvledarreläer finns det fortfarande olika modifieringar, och vissa av dessa reläer tillåter inte induktiva belastningar, medan andra är speciellt anpassade för dem.
Krafthalvledare har visst internt motstånd, så när belastningen växlas värms halvledarreläet upp. Vid uppvärmning över 60 grader Celsius minskar det tillåtna värdet för den omkopplade strömmen, därför kräver ett sådant relä under svåra driftsförhållanden ytterligare värmeavledning.En kylare eller till och med luftkylning används för detta.
För induktiva belastningar rekommenderas det att tillhandahålla en reserv av tillåten ström 2-4 gånger, och om vi talar om styrningen av en asynkronmotor, bör strömreserven vara tio gånger.
Strömspänning vid styrning av en kraftig belastning av aktiv natur elimineras genom att använda ett nollströmskopplingsrelä, sådana reläer är utrustade med en extra triggerkretsstyrenhet som förhindrar överbelastningsstart. Men vid styrning av en belastning av kapacitiv eller induktiv natur måste en avsevärd strömmarginal tillhandahållas.
Som regel har ett DC-relä med konstant ström redan en reserv för en kortvarig (högst 10 millisekunder) trefaldig ökning av märkströmmen vid överbelastning vid uppstart och tyristorreläer - tiofaldigt.
För motstånd mot impulsbrus är en RC-krets installerad i ett solid relä parallellt med utgångskretsen, men för ett mer tillförlitligt skydd är det nödvändigt att ansluta externa varistorer parallellt med var och en av faserna i ett sådant relä.
Den tekniska dokumentationen som tillhandahålls av tillverkaren innehåller som regel all omfattande information om egenskaperna hos ett visst fast relä och dess tillåtna driftsätt och användningsområden i allmänhet.