Релето в твърдо състояние е реле с компоненти в твърдо състояние (като полупроводникови устройства) като ключови компоненти. В сравнение с традиционните механични релета, полупроводниковите релета имат много разлики и предимства. По-долу ще бъдат описани подробно определението, принципът на работа, структурата, предимствата и областите на приложение на полупроводниковите релета.
1. Дефиниция на твърдотелно реле:
Реле в твърдо състояние (съкращение на думата за sr), целият състав на релето в твърдо състояние се състои от електронни компоненти в твърдо състояние, е нов тип безконтактно превключващо устройство над промишлени електрически уреди. Какво всъщност е контактният превключвател, е използването на електронни компоненти (като превключващ триод, двупосочен силиконов контрол и други полупроводникови устройства) характеристики на превключвателя, може да постигне целта без искра да докосва и изключва веригата, така че е известен също като "превключвател за контакт". Полупроводниковото реле е активно устройство с четири терминала, в което два терминала са входни контролни краища, а другите два края са изходни контролни краища. Има както ефект на усилване, така и ефект на изолация
2. Принцип на работа на твърдотелно реле:
Полупроводниковото реле е превключвател без докосване. Принципът му на работа се основава на проводимите характеристики на полупроводниковото устройство. Той съдържа контролна верига и товарна верига. Когато управляващият сигнал се приложи към управляващата верига, когато релето работи нормално, управляващият модел преминава през полупроводниковия елемент в управляващата верига и след това токът може да премине през веригата на натоварване, за да реализира работата на превключвателя. Всъщност състоянието на превключвателя може да се контролира чрез промяна на размера на входното управляващо напрежение.
3. Структура на полупроводниковото реле:
вход:
Според различните категории входно напрежение, входната верига може да бъде разделена на DC входна верига, AC входна верига и AC / DC входна верига. Някои входни контролни вериги също имат с TTL / CMOS, съвместими, положителни и отрицателни логически контрол и обратни функции, могат лесно да бъдат свързани с TTL, MOS логически схеми.
За управляващия сигнал с фиксирано управляващо напрежение се приема съпротивителната входна верига. Контролният ток е гарантиран при над 5 mA. За управляващия сигнал с голям диапазон на вариация (като 3~32V), веригата с постоянен ток е приета, за да се гарантира, че токът работи надеждно при повече от 5 mA в целия диапазон на вариация на напрежението.
Изолиращ съединител
Изолацията и свързването на входната и изходната верига на твърдото реле включва фотоелектрическо свързване и трансформаторно свързване: фотоелектрическото свързване обикновено използва фотодиод-фототриод, фотодиод-двупосочен силикон, контролиран от светлина, фотоволтаична клетка, реализирайки контрол на изолацията между страната на управление и страната на товара. Високочестотното трансформаторно свързване използва високочестотен сигнал, свързан към вторичната обмотка, коригиран чрез проверка на вълната, и логическата верига за формиране на задвижващия сигнал.
изходна верига
Превключвателят на захранването на SSR е директно свързан към захранването и края на товара, реализирайки включването и изключването на захранването на товара. Основно използва кристални транзистори с висока мощност (превключваща тръба-транзистор), еднопосочни (тиристор или SCR), двупосочни (триак), тръба с ефект на полето (MOSFET), биполярен транзистор с изолиран порт (IGBT). Изходната верига на полупроводниковото реле може също да бъде разделена на DC изходна верига, AC изходна верига и AC / DC изходна верига. Според вида на товара, той може да бъде разделен на DC полупроводниково реле и AC полупроводниково реле. Биполярни устройства или тръби с ефект на силово поле могат да се използват за DC изход, а два SCR или един двупосочен SCR обикновено се използват за AC изход. Релето за променлив ток може да бъде разделено на еднофазно реле за променлив ток и трифазно реле за променлив ток. Променливотоковото полупроводниково реле може да бъде разделено на произволно променливотоково полупроводниково реле и свръхнулево променливотоково полупроводниково реле според времето на провеждане и изключване.
4. Разлики и предимства:
(1) Скорост: Скоростта на реакция на твърдотелно реле е по-бърза, тъй като се управлява от полупроводникови устройства и е механично реле без механични компоненти. Следователно скоростта на превключване на твърдото реле може да достигне ниво на микросекунда, много по-високо от нивото на милисекунда на механичното реле.
(2) Живот: тъй като няма механична структура, животът на твърдото реле е по-дълъг. Механичните части на механичните релета са склонни към износване и са предразположени към повреда след продължителна употреба, докато полупроводниковите релета нямат този проблем, така че те могат да осигурят по-дълъг живот.
(3) Тишина: механичното реле в процеса на превключване ще произведе звук от механичен удар, а твърдото реле няма механично движение, твърдото реле не е контактен превключвател, няма да има звук от удар на механично реле. Това твърдотелно реле няма да произвежда шум, по-тихо.
(4) Обем: разликата над обема, в сравнение с обема на механичното реле, обемът на твърдото реле ще бъде по-малък и ще заема по-малко място. Има по-голям преносим характер. Малкият размер на полупроводниковото реле също му позволява да постигне по-висока плътност на веригата в ограничено пространство и може да се прилага по-добре в някои области с ограничено пространство или високи изисквания за тегло.
(5) Надеждност: полупроводниковото реле не е механичен контакт, не е контактен превключвател. Релетата в твърдо състояние не влошават своята производителност поради механично износване и не могат да предизвикат дъгово явление, което значително удължава техния експлоатационен живот. Скоростта на превключване на твърдото реле е много бърза, което може да достигне време за реакция от няколко милисекунди до няколко микросекунди и има висока надеждност и дълъг живот поради присъщите характеристики на електронния компонент. Структурата на твърдото реле е напълно запечатана, с добра устойчивост на вибрации и устойчивост на механичен удар и е подходяща за работа в среда с висок удар и вибрации. Черупката също има добри свойства за защита от влага, плесен и корозия, подходящи за всички видове тежки условия.
5. Области на приложение:
Полупроводниковите релета се използват широко в различни области, включително:
(1) Система за управление на промишлена автоматизация: системата за управление на промишлена автоматизация се нуждае от високоскоростна, ефективна работа на превключвателя, полупроводниковото реле може да отговори на тези изисквания и може да издържи на шума в промишлената среда, електромагнитни смущения и други неблагоприятни фактори.
(2) Домакински уреди: полупроводниковите релета се използват широко в домакински уреди, като електрическа пещ, микровълнова фурна, електрически бойлер и др. Поради своята надеждност и дълготрайни характеристики, те могат да подобрят експлоатационния живот и работната ефективност на домакински уреди.
(3) Медицинско оборудване: Медицинското оборудване има високи изисквания за точност и надеждност, а полупроводниковите релета могат да осигурят по-стабилно и прецизно управление на превключвателя, така че се използва широко в медицинско оборудване.
(4) Силова електроника: Приложението на полупроводникови релета в областта на силовата електроника също постепенно се увеличава, като честотни преобразуватели, инвертори и зареждащи купчини.
В заключение, полупроводниковите релета са релета, използващи полупроводникови устройства като ключови компоненти, с предимствата на висока скорост, дълъг живот, безшумност, малък размер и висока надеждност. Той се използва широко в индустриалната автоматизация, домакинските уреди, медицинското оборудване и силовата електроника. Тези характеристики правят полупроводниковите релета идеална алтернатива на механичните релета.
Препоръчителни твърдотелни релета
Мини размер, отлична производителност
Дълъг живот, стабилно време на работа и едногодишна гаранция
Водоустойчив и удароустойчив. Подходящ за повечето среди, със стабилна производителност