Твердотільні реле — це реле з твердотільними компонентами (наприклад, напівпровідниковими приладами) як ключовими компонентами. У порівнянні з традиційними механічними реле, твердотільні реле мають багато відмінностей і переваг. Далі буде детально описано визначення, принцип роботи, структуру, переваги та області застосування твердотільних реле.
1. Визначення твердотільного реле:
Твердотільні реле (абревіатура слова для sr), вся композиція твердотільних реле складається з твердотільних електронних компонентів, є новим типом безконтактного комутаційного пристрою над промисловими електроприладами. Що таке контактний перемикач, насправді, це використання електронних компонентів (таких як комутаційний тріод, двонаправлений кремнієвий контроль та інші напівпровідникові пристрої) характеристик перемикача, можна досягти мети, щоб не було іскри, щоб торкнутися та вимкнути схему, тому це також відомий як «контактний перемикач». Напівпровідникове реле — це активний пристрій із чотирма клемами, у якому дві клеми є вхідними кінцями керування, а інші два кінці є вихідними кінцями керування. Він має як ефект підсилення, так і ефект ізоляції
2. Принцип роботи твердотільного реле:
Напівпровідникове реле являє собою безконтактний перемикач. Його принцип роботи заснований на провідних характеристиках напівпровідникового приладу. Він містить схему керування та контур навантаження. Коли керуючий сигнал подається на схему керування, коли реле працює нормально, модель керування проходить через напівпровідниковий елемент у схемі керування, а потім струм може проходити через ланцюг навантаження, щоб реалізувати роботу перемикача. Насправді, станом перемикача можна керувати, змінюючи величину вхідної керуючої напруги.
3. Будова твердотільного реле:
введення:
Відповідно до різних категорій вхідної напруги вхідний ланцюг можна розділити на вхідний ланцюг постійного струму, вхідний ланцюг змінного струму та вхідний ланцюг змінного/постійного струму. Деякі схеми керування вхідними сигналами також мають TTL/CMOS, сумісну, позитивну та негативну логіку керування та зворотні функції, можуть бути легко підключені до логічних схем TTL, MOS.
Для керуючого сигналу з фіксованою керуючою напругою приймається вхідна схема опору. Контрольний струм гарантовано перевищує 5 мА. Для керуючого сигналу з великим діапазоном коливань (наприклад, 3~32 В) використовується ланцюг постійного струму, щоб гарантувати надійну роботу струму при понад 5 мА у всьому діапазоні коливань напруги.
Ізоляційна муфта
Ізоляція та з’єднання вхідного та вихідного контурів твердотільного реле включає фотоелектричний зв’язок і трансформаторний зв’язок: для фотоелектричного зв’язку зазвичай використовується фотодіод-фототріод, фотодіод-двонаправлений кремній, керований світлом, фотоелектричний елемент, реалізуючи контроль ізоляції між стороною керування та стороною навантаження. Високочастотний трансформаторний зв’язок використовує високочастотний сигнал, з’єднаний із вторинною обмоткою, випрямлений хвильовою перевіркою, і логічну схему для формування сигналу приводу.
вихідний ланцюг
Вимикач живлення SSR безпосередньо підключений до джерела живлення та кінця навантаження, реалізуючи вмикання та вимикання джерела живлення навантаження. В основному використовуються потужні кристалічні транзистори (транзистор з комутаційною трубкою), однонаправлені (тиристор або SCR), двонаправлені (триак), силові польові трубки (MOSFET), біполярні транзистори з ізольованим затвором (IGBT). Вихідний ланцюг твердотільного реле також можна розділити на вихідний ланцюг постійного струму, вихідний ланцюг змінного струму та вихідний ланцюг змінного/постійного струму. За типом навантаження його можна розділити на твердотільні реле постійного струму та твердотільні реле змінного струму. Для виведення постійного струму можна використовувати біполярні пристрої або лампи з ефектом силового поля, а для виходу змінного струму зазвичай використовують два SCR або один двонаправлений SCR. Твердотільні реле змінного струму можна розділити на однофазні твердотільні реле змінного струму та трифазні твердотільні реле змінного струму. Твердотільні реле змінного струму можна розділити на випадкові твердотільні реле змінного струму та твердотільні реле змінного струму над нулем відповідно до часу провідності та відключення.
4. Відмінності та переваги:
(1) Швидкість: Швидкість реакції твердотільного реле є швидшою, оскільки воно керується напівпровідниковими пристроями, і це механічне реле без механічних компонентів. Тому швидкість перемикання твердотільного реле може досягати мікросекундного рівня, що набагато вище, ніж мілісекундний рівень механічного реле.
(2) Термін служби: оскільки немає механічної конструкції, термін служби твердотільного реле довший. Механічні частини механічних реле схильні до зносу та виходу з ладу після тривалого використання, тоді як твердотільні реле не мають цієї проблеми, тому вони можуть забезпечити довший термін служби.
(3) Тиша: механічне реле в процесі перемикання вироблятиме звук механічного удару, а твердотільні реле не мають механічного руху, твердотільні реле не є контактним перемикачем, звук удару механічного реле не буде. Це твердотільні реле не буде видавати шуму, більш тихий.
(4) Об’єм: різниця вище об’єму порівняно з об’ємом механічного реле, об’єм твердотільного реле буде меншим і займатиме менше місця. Має більший портативний характер. Невеликий розмір твердотільного реле також дозволяє досягти більшої щільності ланцюга в обмеженому просторі, і його можна краще застосовувати в деяких областях з обмеженим простором або високими вимогами до ваги.
(5) Надійність: твердотільні реле не мають механічного контакту, не мають контактного перемикача. Твердотільні реле не погіршують свою роботу через механічний знос і не можуть викликати явища дуги, що значно подовжує термін їх служби. Швидкість перемикання твердотільного реле є дуже високою, що може досягати часу відгуку від кількох мілісекунд до кількох мікросекунд, і має високу надійність і тривалий термін служби завдяки властивим характеристикам електронних компонентів. Структура твердотільного реле повністю герметична, має гарну стійкість до вібрації та стійкість до механічних ударів і підходить для роботи в середовищі з високим ударом та вібрацією. Оболонка також має хороші властивості захисту від вологи, цвілі та корозії, підходить для всіх видів суворого середовища.
5. Області застосування:
Твердотільні реле широко використовуються в різних областях, включаючи:
(1) Система керування промисловою автоматизацією: системі керування промисловою автоматизацією потрібна висока швидкість, ефективна робота перемикача, твердотільні реле можуть відповідати цим вимогам і витримувати шум промислового середовища, електромагнітні перешкоди та інші несприятливі фактори.
(2) Побутова техніка: твердотільні реле широко використовуються в побутових приладах, таких як електричні печі, мікрохвильові печі, електричні водонагрівачі тощо. Завдяки своїй надійності та довговічності вони можуть покращити термін служби та ефективність роботи побутова техніка.
(3) Медичне обладнання: медичне обладнання має високі вимоги до точності та надійності, а твердотільні реле можуть забезпечити більш стабільне та точне керування перемикачем, тому воно широко використовується в медичному обладнанні.
(4) Силова електроніка: застосування твердотільних реле в області силової електроніки також поступово зростає, наприклад перетворювачі частоти, інвертори та зарядні палі.
Підсумовуючи, твердотільні реле – це реле, в яких в якості ключових компонентів використовуються напівпровідникові пристрої, перевагами яких є висока швидкість, тривалий термін служби, тиша, малий розмір і висока надійність. Він широко використовується в промисловій автоматизації, побутовій техніці, медичному обладнанні та силовій електроніці. Ці особливості роблять твердотільні реле ідеальною альтернативою механічним реле.
Рекомендовані твердотільні реле
Міні-розмір, відмінна продуктивність
Довгий термін служби, стабільний час роботи та річна гарантія
Водонепроникний і ударостійкий. Підходить для більшості середовищ зі стабільною продуктивністю