Hvad er en solid state relæ, og hvad er det til?

  • Dec 26, 2019

Når du opretter en bred vifte af elektriske apparater og systemer kræver ofte styret skift. Normalt anvendes til dette elektromekaniske relæer har en række ulemper (de vigtigste store størrelse, behovet for at forsyne høj effekt signaler i styrekredsen, på kort sigt tjeneste).

Effektivt overvinde disse mangler kan overgå til nyt element base. En af sådanne udviklinger, som med held erstatter den traditionelle teknik, elementer af stål, kendt som solid-state relæer.

design

Grundlaget for udformningen af ​​solid-state relay baseret på to dele: en elektronisk nøgle og et styrekredsløb, som under indflydelsen af ​​standardiserede indgangssignaler dreje nøglen i en af ​​to mulige tilstande af: åben og Lukket.

Elektroniske komponenter relæer konstrueret i form af samlingen, er det organ, som er forsynet med de nødvendige konklusioner, herunder formalet og klar til installation i kredsløbet. Huser nogle af modellerne har de rette udskæringer til direkte montering på DIN-skinne. Figur 1 viser et typisk eksempel på udformningen af ​​relæet sagen.

Figur 1. Konstruktiv udformning af solid state relæ SSR-25-serien
Figur 1. Konstruktiv udformning af solid state relæ SSR-25-serien

Relæet bruges som et centralt element:

  • konventionel eller FET'er af forskellige mønstre for DC relæ;
  • thyristorer eller semistors AC relæ.

Typisk løsning for at sikre pålidelig elektrisk isolering af strøm- og kontrolkredsløb - diverse opto kredsløb med penetrerende modstand til flere tusinde volt. Et eksempel på en af ​​dem er vist i figur 2.

På grund af de relativt lave strøm udgangskredsløb Fotokoblerindgange dens komplementære forstærker. En alternativ måde at løse dette problem anses for at være realiseringen af ​​udgangsrelæet scenen Darlington.

Stabilitet af nøgle fungerer i forhold typiske for fokal anvendelsesområde for spænding ustabilitet nås ved at indføre en intern spændingsregulator.

Figur 2. Blokdiagrammet for en solid-state relæ og dens interaktion med styrekredsløb samt belastningen
Figur 2. Blokdiagrammet for en solid-state relæ og dens interaktion med styrekredsløb samt belastningen

Halvlederkomponenter er monteret på printpladen, der er installeret i et forseglet hus. På den ydre overflade af huset er billede tilsvarende kontakter for strøm- og styrekredsløb.

Typisk relæ omskifterkredsløb vist i figur 2. Ingen større forskelle fra elektromekaniske modstykker, har hun ikke.

Figur 3. Kredsløb af solid state relæ SSR-25-serien
Figur 3. Kredsløb af solid state relæ SSR-25-serien

Fordele og ulemper

Sammenlignet med den klassiske fastfase-analogomskifter det har en række fordele.

Blandt dem:

  • høj ydeevne på grund af manglen på massive bevægelige dele;
  • muligheden for brug i potentielt eksplosive miljøer på grund af fraværet af en elektrisk lysbue forekommer ved break elektriske kontakter
  • stiv kontrol karakteristisk uden hysterese og bounce;
  • god vægt og størrelse parametre.

Ifølge den nuværende bæreevne (op til 150 A) ældre model af solid-state relæer er ikke ringere end deres elektromekaniske modstykker. Samtidig er disse elementer med held at konkurrere med de traditionelle relæer og kontaktorer på funktionalitet. For eksempel er de i stand til at give direkte kontrol over selv store motorer. Desuden er nogle elementer af denne art nominelt tillader drift i kredsløb ikke kun permanent, men også AC.

De største ulemper er:

  • ringe modstandsdygtighed over for overbelastning og høj sandsynlighed for svigt ved kortslutning;
  • forholdsvis høj modstand i åben tilstand, hvilket i nogle tilfælde kræve yderligere tvungen afkøling;
  • typisk halvlederafbrydere for høj ulinearitet af output strømspændingskarakteristik.

konklusion

Solid state relæ er effektiv erstatning af traditionelle elektromekaniske anordninger og kan anbefales til brug når der laves en bred klasse af elektriske apparater.