Твердотельное реле также известный как твердотельный переключатель, представляет собой электронное устройство, используемое для включения и выключения нагрузки, когда внешнее напряжение питания подается на входные клеммы устройства. Это сокращенно как SSR.
Это в основном полупроводниковые устройства, используемые для управления нагрузкой, поэтому эти устройства используют электрические свойства твердотельных полупроводников, таких как транзисторы, полевые МОП-транзисторы, симисторы и т. Д., Для выполнения операций переключения ввода и вывода.
Что такое реле?
Реле — это в основном устройство, которое образует электрическую связь между двумя или даже более точками, когда на его входные клеммы подается какой-либо внешний управляющий сигнал. В реле сигнал управления низкого уровня переключается на высокий уровень с помощью различных контактных схем. Выход реле далее используется для запуска или управления другим физическим электрическим процессом.
Электрические реле в основном делятся на две категории. Один Электромеханические реле (ЭМИ), которые в основном обладают механическим действием. В то время как другой – твердотельные реле (SSR), в которых используются такие устройства, как транзисторы, тиристоры и т. Д., Для переключения действия.
Мы обсуждали в начале, что реле используются в качестве переключающих устройств. Итак, возникает вопрос, что почему мы не используем переключатели для управления включением и выключением устройств. Но главный недостаток переключателей заключается в том, что им требуется ручная помощь всякий раз, когда необходимо включить или выключить их. Хотя реле управляются электрически и когда они используются для сильноточных коммутационных приложений, их иногда называют контакторы.
Сравнение электромеханического и твердотельного реле
Ранее защитные реле представляли собой электромеханические устройства, которые имели различные движущиеся части и использовали электромагниты для размыкания или замыкания контактов между различными частями реле. Это было надежно и предлагало простое управление.
Но с появлением технологий появились твердотельные реле, которые используют свойства полупроводника для поддержания необходимого контакта, чтобы иметь желаемые характеристики переключения. Твердотельные реле имеют преимущества перед электромеханическими реле по разным причинам.
В отличие от электромеханических реле, которые имеют движущиеся части, твердотельные реле являются статическими по своей природе, поэтому имеют встроенные компоненты, такие как транзисторы, диоды, конденсаторы и т. д. Сравнение и измерение выполняются статическими цепями, поэтому они не имеют движущихся частей. Таким образом, отсутствие движущихся механизмов в твердотельных реле делает их пригодными для длительного использования, поскольку вероятность износа во время работы незначительна.
Электромеханические реле воздействуют на подаваемую входную энергию, в то время как твердотельные реле воздействуют на управляющие сигналы, подаваемые в виде напряжения или тока.
Точность, предлагаемая твердотельным реле, сравнительно выше, чем у электромагнитного реле. Кроме того, электромагнитные реле тяжелые и громоздкие, а твердотельные реле сравнительно легче.
Работа твердотельного реле
Мы знаем, что твердотельное реле использует поведенческие характеристики твердотельного полупроводника для выполнения входных и выходных операций переключения. Здесь в SSR сохраняется полная изоляция между входными и выходными контактами. Выход ведет себя как электрический переключатель, предлагающий бесконечное сопротивление в разомкнутом состоянии и низкое сопротивление в закрытом состоянии.
В SSR вход низкого напряжения электрически изолирован от выхода, а выход используется для переключения и управления нагрузкой.
Давайте теперь разберемся, как это достигается:
Оптопара или оптоизолятор является важным элементом твердотельных реле, поскольку он используется для изоляции входа от выхода. Он состоит из источника света, как правило, светодиодного, который образует взаимосвязь с входной секцией твердотельного реле. Но, как мы знаем, он работает бесконтактным образом, поэтому свет, излучаемый источником, обеспечивает оптическую связь со светочувствительным транзистором или симистором.
Это происходит таким образом, что при подаче внешнего тока источник света освещается, и его освещение фокусируется через зазор в сторону фототранзистора. Этот низковольтный сигнал возбуждает выход твердотельного реле, и с помощью оптоизолятора поддерживается надлежащая изоляция входа и выхода. Таким образом, при использовании надлежащего управляющего сигнала твердотельное реле включается и выключается. А если во время работы возникает какая-то нежелательная ситуация, то срабатывает функция отсечки, которая изначально заложена.
Здесь следует отметить, что напряжение, используемое для включения проводимости в твердотельном реле, которое должно быть приложено к его входной клемме, должно быть значительно больше, чем минимальное значение около 3V DC. Вход постоянного тока, подаваемый на SSR, может быть получен от механического переключателя. В то время как в случае входа переменного тока требуемое напряжение питания находится между 90 в 280 V. А стандартное твердотельное реле постоянного тока может управляться источником переменного тока с использованием мостового выпрямителя и конденсаторной конфигурации.
Выходная цепь твердотельного реле может быть выбрана как переменная или постоянная в зависимости от типа входной цепи. Как правило, конфигурация выхода подходит только для одного типа действия переключения. В цепях постоянного тока в качестве переключающих устройств используются транзисторы или полевые МОП-транзисторы, а в цепях переменного тока используются тиристоры или симисторы. В целях сопряжения выход твердотельных реле предоставляется на компьютер.
преимущества
- Шансы шумового загрязнения практически ничтожны из-за отсутствия прямого контакта с движущимися частями.
- SSR предлагают более быстрое время переключения, чем EMR.
- Он проявляет меньшую чувствительность к внешним факторам, таким как удары, вибрация, магнитные поля и т. д.
- Твердотельные реле предназначены для длительного использования, так как в них нет контактных движущихся частей, поэтому они менее подвержены износу оборудования.
- Выходное сопротивление остается постоянным даже после многократного использования.
Недостатки бонуса без депозита
- Он предлагает нелинейные вольтамперные характеристики.
- Иногда переходные процессы напряжения приводят к ложному переключению.
- Для схемы зарядки затвора требуется изолированное питание смещения.
- Иногда его выходной сигнал проявляет чувствительность к полярности.
Применение твердотельных реле
Он используется для переключения нагрузок переменного тока, так как обеспечивает простое управление нагрузками переменного тока с низким значением постоянного напряжения. В различных бытовых схемах используются твердотельные реле для переключения нагрузки нагрузок переменного тока. Кроме того, они используются в приложениях управления мощностью и управления нагревателем.
Основы твердотельного реле и его работа.
Надеюсь, вы прочитали мою статью о Что такое реле? Это важно в области электротехники. Теперь в этой статье мы рассмотрим другие типы реле, которые Твердотельное реле. В отличие от электромеханический реле, который использует магнитную катушку, пружину, электрические контакты для управления и переключения питания.
Компания SSR (твердотельное реле) не имеет движущихся частей, вместо этого он использует электрические и оптические свойства полупроводников для выполнения своих переключающих функций. Так же, как EMR и SSR также обеспечивает полную гальваническую развязку между входными и выходными электрическими контактами.
Твердотельное реле и электромеханическое реле принципиально схожи в своей работе, поскольку они изолируют входную цепь низкого напряжения от выхода и его переключающих контактов. Электромеханическое реле имеет некоторые ограничения по сравнению с твердотельным реле, заключающиеся в более низкой скорости переключения и меньшем сроке службы из-за подвижных контактов.
Основы твердотельного реле и принцип работы
Что такое твердотельное реле?
A Твердотельный Realy представляет собой переключатель, выполненный из твердотельных электрических элементов, способных управлять сильноточной нагрузкой с малым токовым сигналом.
Твердотельное реле может включать и выключать цепь без физического контакта и без искры из-за коммутационных характеристик электрических элементов, таких как СКВ, симистор, и транзистора.
Твердотельные реле имеют следующие преимущества перед электромеханическими или электромагнитными реле, такими как: высокая надежность, отсутствие контакта, отсутствие искры, долгий срок службы, высокая скорость переключения и небольшой размер.
Принцип работы твердотельного реле
Твердотельные реле способны переключать нагрузку переменного или постоянного тока, даже некоторые из них способны переключать нагрузку как переменного, так и постоянного тока.
Давайте возьмем пример принципа работы AC SSR, используя приведенную выше диаграмму. SSR имеет две входные клеммы и две выходные клеммы. Это четырехконтактное активное устройство.
Только определенный сигнал на A и B может управлять состоянием ON / OFF на выходных клеммах C и D и выполнять функцию переключения. Цепь связи играет важную роль в обеспечении связи между входными и выходными клеммами.
Оптопара используется в качестве компонента в цепи связи из-за его хорошей чувствительности, высокой скорости действия и высокого уровня развязки между входом и выходом.
Схема триггера обеспечивает желаемый сигнал триггера для управления коммутационной схемой. С использованием специальных схем управления, таких как контроль пересечения нуля, схема устраняет радиочастотные помехи.
Характеристики твердотельных реле
⇒ SSR не имеют движущихся частей, поэтому не изнашиваются и обладают такими преимуществами, как вибростойкость, коррозионная стойкость, длительный срок службы и высокая надежность.
⇒ В твердотельных реле переменного тока используется схема управления переходом через нуль, которая, безусловно, снижает шум и делает минимальное влияние твердотельных реле на источник питания при длительной работе.
⇒ Короткое время переключения, твердотельные реле можно использовать в высокочастотных приложениях.
⇒ Высокая изоляция благодаря свойствам оптической изоляции.
Надеюсь, вам понравилась эта статья о твердотельных реле. Если вам понравилась эта статья, и, пожалуйста, дайте нам отзыв в разделе комментариев ниже.
Вы можете прочитать больше статей о приборостроении и найти книги, которые помогут расширить ваши знания в области приборостроения ⇒
Твердотельные реле | Принципы работы, различия и применение
Твердотельные реле представляют собой модифицированную форму реле. Твердотельное реле состоит из твердотельного материала, характеристики которого лучше, чем у обычных реле. Реле используются для автоматического переключения мощности. Реле используются, чтобы избавиться от типичных методов переключения, которые являются ручными и сложными в обращении. Твердотельное реле представляет собой тип переключателя, который представляет собой бесконтактный переключатель. Материалом изготовления твердотельных реле является твердотельный элемент. Преимущество использования полупроводникового элемента заключается в том, что твердотельный элемент может управлять высоким током нагрузки с меньшим управляющим сигналом. В твердотельном реле исключена возможность искрения из-за характеристик твердотельного элемента, используемого в реле. Состояние переключения OFF и ON в твердотельном реле может быть достигнуто легко.
Твердотельные реле имеют различные характеристики, а именно:
- В твердотельных реле нет механических элементов.
- Повышение напряжения в очень низком
- Технология перехода через нуль используется в твердотельных реле.
Твердотельные реле имеют и другие преимущества, такие как:
- Устойчивость к коррозии
- Виброустойчивость
- Высокая надежность и
- Долгая жизнь.
Главной особенностью твердотельных реле является более высокая нагрузочная способность.
Работа твердотельного реле
Работу твердотельных реле можно понять, разделив твердотельные реле на две категории. Одно из них — твердотельное реле переменного тока, а другое — твердотельное реле постоянного тока. Он состоит из одной входной и выходной клемм. Входы и выход реле подключаются к указанным клеммам. Когда на входные клеммы твердотельного реле подается определенный управляющий сигнал, функции включения и выключения на выходной клемме выполняются соответствующим образом, и после достижения этой функции включается функция переключения реле. С помощью схемы связи в твердотельном реле формируется канал между входом и выходом реле.
Эта схема связи также выполняет функцию отключения в случае возникновения нежелательных или неопределенных ситуаций, которые задаются изначально перед установкой реле. В цепи связи твердотельного реле используются оптопары. Оптопары имеют хорошую чувствительность, более высокую скорость отклика, более высокий уровень изоляции на входе и выходе. Нагрузкой, используемой в твердотельном реле, является светодиод, который используется для согласования уровня входного сигнала. На выходе твердотельного реле «0» или «1». Выход твердотельного реле соединен с компьютером для сопряжения.
В случае твердотельных реле постоянного тока отсутствует демпферная цепь и схема управления переходом через ноль. Транзистор с большим номиналом используется для коммутации твердотельного реле. Другой принцип работы этого реле такой же, как описанный выше принцип работы.
Разница между твердотельными реле и обычными реле
Между твердотельным реле и обычным реле есть ряд различий.
Несколько важных отличий:
- Обычные реле имеют механические элементы, тогда как твердотельные реле не имеют механических элементов.
- Нагрузочная способность твердотельного реле выше, чем у обычного реле.
- Пересечение подвижной части используется в обычных реле, тогда как пересечение нуля используется в твердотельных реле для его работы.
- Элементы, используемые в твердотельных реле, долговечны и эффективны по сравнению с обычными реле.
Применение твердотельных реле
Наиболее распространенным применением твердотельных реле является коммутация нагрузки переменного тока. Ряд бытовых цепей имеют твердотельные реле для переключения нагрузки переменного тока. Твердотельные реле имеют различное применение для управления мощностью, кроме того, разные твердотельные реле используются для управления нагревателем.
