Co je to polovodičové relé a proč je to nutné?

Polovodičová relé jsou elektronická zařízení, která pomalu, ale jistě přemisťují spínací zařízení, jako jsou výkonná elektromagnetická relé a stykače, z technické mezery. To vše díky vysokým spínacím vlastnostem. Dále se budeme zabývat zařízením, principem činnosti a účelem polovodičových relé.

Obsah:

Oblast použití
Funkce zařízení
Konstrukce

Oblast použití

Tato zařízení se používají v průmyslové automatizaci, telemetrii, těžebním a metalurgickém mechanismu, chemickém průmyslu, zdravotnickém vybavení, vojenské elektronice a dalších oborech.

Pod názvem „solid state“ se rozumí absence pohyblivých částí. Místo skupiny kontaktů jsou nahrazeny elektronickým vypínačem. Z tohoto důvodu tento typ zařízení nevytváří oblouk během přepínání. Tato vlastnost je velmi užitečná při použití v chemickém průmyslu, v místech silného znečištění plynem a také v místech, kde je vysoký obsah abrazivního prachu. Reakční doba na příchozí signál by měla být také okamžitá, tisíciny milisekundy, absence hystereze, široký teplotní rozsah, tiché přepínání.

Funkce zařízení

Nepřítomnost přechodů ve formě oblouku a jisker několikrát zvyšuje provozní dobu. Pokud je normální kontakt, v nejlepším případě, navržen pro 500 tisíc spínacích operací, pak výkonový elektronický prvek taková data nemá. I při vyšších nákladech jsou elektronická relé také výhodnější z hlediska hospodárnosti, protože pro jejich zapnutí a vypnutí musíte utratit méně energie ve srovnání s tradičním elektromagnetickým relé a výkonná zátěž je řízena přímo mikroobvody.

Názvosloví typů výrobků je poměrně velké: od miniaturních rozměrů po zařízení, která řídí motory pohonů. Existuje také rozdíl v druhu spínacího napětí, pro přímé a střídavé. Toto je třeba vzít v úvahu při volbě polovodičového relé.

Každé zařízení má své vlastní slabosti a polovodičová relé nejsou výjimkou. Achillova pata elektronických klíčů je citlivost na zátěžový proud, jehož nadbytek elektronických součástek je těžké přežít, a když jsou několikrát překročeny, zcela selhávají. Proto při výběru nebo výměně zařízení musíte odpovědně přistupovat k ochraně klíče pomocí ochranných zařízení. Musíte vybrat tlačítka dvakrát nebo třikrát aktuálnější z přepnutého zatížení. Kromě toho je důležité vybavit silový obvod pojistkovými vložkami nebo rychlými speciálními stroji třídy B.

Konstrukce

Polovodičové relé je deska s elektronickými obvody, která se skládá z výkonového spínače, izolačního prvku a řídicí jednotky. Jako výkonové prvky lze použít:

pro stejnosměrné obvody: tranzistory, tranzistory s polním efektem, složené tranzistory MOSFET nebo IGBT moduly.
Pro řízení střídavých obvodů napětí jsou instalovány triakové spínače nebo tyristorové sestavy.

Optočleny jsou instalovány jako oddělovací prvek - toto zařízení se skládá z prvku emitujícího světlo a fotopřijímače, oddělených průhledným dielektrikem. Řídicí jednotka je obvod pro stabilizaci napětí a proudu pro prvek emitující světlo v optočlenu.

Jak je patrné z obvodu, řídicí vstupy jsou číslovány 3 a 4 a výstupem jsou svorky 1 a 2. V tomto obvodu může být vstupní signál od 70 voltů do 280 střídavého napětí a napětí při zátěži může dosáhnout 480 voltů. Nezáleží na tom, který kontakt se zákazníkem je umístěn před nebo za relé.

Symbol polovodičového relé v diagramu může vypadat takto (pro zvětšení klikněte na obrázek):

Pokud jde o schéma připojení, v něm je zařízení nainstalováno po zatížení a připojeno k zemi. S tímto připojením je v případě zkratu na kostru relé vyloučeno z proudového proudového řetězce.