Что такое твердотельное реле и для чего оно нужно?

  • Область применения
  • Особенности устройства
  • дизайн

Область применения

Эти устройства используются в промышленной автоматизации, телеметрии, горнодобывающей и металлургической промышленности, химической промышленности, медицинской аппаратуре, военной электронике и других областях.

Название «твердотельный» подразумевает отсутствие каких-либо движущихся частей. Вместо группы контактов их заменили электронным выключателем питания. Это предотвращает образование электрической дуги в таких устройствах при переключении. Это свойство очень полезно в химической промышленности, в местах с высоким уровнем загрязнения, а также с высоким содержанием абразивной пыли. Также время отклика на полученный сигнал должно быть мгновенным, тысячные доли миллисекунды, без гистерезиса, широкий температурный диапазон, бесшумное переключение.

Особенности устройств

Отсутствие переходных процессов в виде дуг и искр приводит к увеличению времени работы в несколько раз. В то время как обычный контакт в лучшем случае рассчитан на 500 000 операций, силовой электронный компонент таких данных не имеет. Даже при более высокой стоимости электронные реле также более экономичны в использовании, поскольку они требуют меньше электроэнергии для включения и выключения по сравнению с традиционными электромагнитными реле, а мощная нагрузка контролируется непосредственно микропроцессорами.

Ассортимент видов продукции достаточно велик: от миниатюрных типоразмеров до устройств управления приводными двигателями. Также существует разница в типе напряжения, переключаемого между постоянным и переменным током. Это следует учитывать при выборе твердотельного реле.


У каждого устройства есть свои слабые места, и твердотельные реле не исключение. Ахиллесовой пятой электронных переключателей является их чувствительность к току нагрузки, при превышении которого электронные компоненты с трудом выдерживают, а при превышении в несколько раз полностью выходят из строя. Поэтому при выборе или замене устройства следует позаботиться о защите ключа с помощью мер безопасности. Следует выбирать автоматические выключатели с током, в два или три раза превышающим ток коммутируемой нагрузки. Кроме того, важно оборудовать силовую цепь плавкими вставками или быстрыми специальными переключателями класса B.

Конструкция

Конструкция твердотельного реле представляет собой электронную плату, которая включает выключатель питания, развязку и блок управления. В качестве силовых элементов могут использоваться:

  • для цепей постоянного тока: транзисторы, полевые транзисторы, сложные полевые МОП-транзисторы или модули IGBT.
  • В цепях управления переменного тока устанавливаются симисторные или тиристорные переключатели.

Оптроны установлены как развязывающий элемент — это устройство состоит из светоизлучающего элемента и фотоприемника, разделенных прозрачным диэлектриком. Блок управления представляет собой систему стабилизации напряжения и тока светового элемента в оптроне.

Как вы можете видеть на схеме, управляющие входы пронумерованы 3 и 4, а выходом являются клеммы 1 и 2. В этой схеме входной сигнал может быть от 70 В до 280 В переменного тока, а напряжение на нагрузке может достигать 480 В. означает, на какой клемме включен приемник, до или после реле.

Обозначение твердотельного реле на схеме может выглядеть следующим образом (щелкните изображение, чтобы увеличить):

Что касается схемы подключения, то в ней устройство монтируется за нагрузкой, подключая ее к земле. В связи с этим в случае замыкания на массу реле обесточивается в цепи протекания тока.

В конце рекомендуем посмотреть видео, демонстрирующее, как работает твердотельное реле и из чего оно состоит:

Здесь мы обсудили назначение, применение и конструкцию твердотельного реле. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной и понятной!

Вы, наверное, не знаете: