Каталог / Твердотельные реле и силовые блоки / Твердотельные реле и силовые блоки / Однофазные твердотельные реле SSR Назначение твердотельных реле SSRОднофазные твердотельные или полупроводниковые реле SSR предназначены для бесконтактной коммутации нагревательных элементов, ламп, сварочных агрегатов и других устройств с рабочим напряжением ~24…440 В. Управляется постоянным или переменным напряжением в зависимости от модификации. Основные функции твердотельных реле SSRТехнические характеристики твердотельных реле SSR
Габаритный чертёж и схема соединения Форма заказа: SSR— АБА
Документация: |
Статья твердотельные реле SSR | CITYRON
Что есть твердотельное реле?
Полупроводниковое твердотельное реле, сокращенное название ТТР (в иностранной литературе Solid State Relay сокращенно SSR) — это полупроводниковое электронное устройство, предназначенное для коммутации цепей переменного и постоянного тока. Непосредственная коммутация цепи осуществляется путем подачи на клеммы твердотельного реле управляющего сигнала.
Преимущества твердотельных реле бренда CITYRON:
• Высокая скорость срабатывания.
• Низкое собственное энергопотребление.
• Очень высокий ресурс наработки на отказ (более 1 млрд циклов замыкания-размыкания)
• В отличие от контакторов, в твердотельном реле отсутствуют механические элементы, участвующие в коммутации цепей, следовательно, нет электрической дуги и это позволяет использовать твердотельное реле во взрывоопасной и пожароопасной среде.
• Во время работы отсутствуют посторонние шумы.
• В твердотельных реле, поставляемые компанией «Ситирон», используется способ коммутации с контролем перехода через ноль — эта особенность позволяет снизить коммутационные помехи в сети.
• Управление твердотельным реле осуществляется напряжением в диапазоне 3-32 В постоянного тока.
• Относительно малый вес и габаритные размеры.
Компания Ситирон предлагает на российском рынке твердотельные реле собственного бренда. Отличительные особенности твердотельных реле бренда «Ситирон»:
• Доступная цена (на твердотельные реле и радиаторы распространяется скидка!)
• всегда в достаточном количестве на складе компании «Ситирон» (актуальное количество можно посмотреть на сайте компании)
• защитные шторки на клеммах твердотельного реле, для защиты от случайного прикосновения.
На российском рынке представлено огромный спектр твердотельных реле для самых разных задач. В компании «Ситирон» представлены твердотельные реле, которые чаще всего используются при организации приточно-вытяжных систем вентиляции.
Рекомендации по выбору твердотельных реле для совместной работы с электрическим ТЭНом.
| ВАЖНО! При выборе ТТР обязательно должен быть 30% запас по мощности, а также обязательно использовать радиатор! |
Пример расчета:
Дано: трехфазный электрический ТЭН мощностью 10кВт. Требуется подобрать твердотельное реле и радиатор к нему.
Iн= Pн/(√3*Uл*cosφ)=10000/(√3*380*1)=15 А
Uл — линейное напряжение.
cosφ — коэффициент мощности, для электрического ТЭНа эта величина равна 1.
Величина тока с запасом по мощности: 15А + 30%=19.5А
Ближайшее твердотельное реле необходимое нам: трехфазное твердотельное реле на ток 25А, радиатор на него H-110.
Однофазные твердотельные реле:
(кликните на соответствующую ссылку, для перехода в карточку товара сайте):
SSR-1DA25A(3-32VDC) – рекомендуемая мощность ТЭНа не больше 4.1кВт
SSR-1DF40A(3-32VDC) – рекомендуемая мощность ТЭНа не больше 6.6кВт
Трехфазные твердотельные реле:
SSR-3DA25A(3-32VDC) – рекомендуемая мощность ТЭНа не больше 12.5кВт
Радиаторы:
Радиатор охлаждения I-50M – для однофазных твердотельных реле на ток до 25А
Радиатор охлаждения I-50T – для однофазных твердотельных реле на ток до 40А
Радиатор охлаждения H-110 – для трехфазных твердотельных реле на ток до 25А
Радиатор охлаждения T-115 – для трехфазных твердотельных реле на ток до 40А
Конструктивные элементы твердотельного реле можно посмотреть на рисунке 1.
Рис.1
Силовые клеммы
Управляющие клеммы
Защитные шторки
Проверка браузера
- IP: 31.173.82.84
- Браузер: Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64; rv:33.0) Gecko/20100101 Firefox/33.0
- Время: 2021-08-17 02:02:32
- URL: https://dip8.ru/shop/rele/category/tverdotelnye_rele_poluprovodnikovye/
- Идентификатор запроса: ybxyhmsmqxrx
Это займет несколько секунд…
Мы должны проверить ваш браузер, чтобы убедиться, что вы не робот.
У вас отключён JavaScript — вы не пройдёте проверку. Включите JavaScript в браузере!
- IP: 31.173.82.84
- Browser: Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64; rv:33.0) Gecko/20100101 Firefox/33.0
- Time: 2021-08-17 02:02:32
- URL: https://dip8.ru/shop/rele/category/tverdotelnye_rele_poluprovodnikovye/
- Request ID: ybxyhmsmqxrx
It will take a few seconds…
We need to check your browser to make sure you are not a robot.
No action is required from you, the verification is automatic.
You have JavaScript disabled — you will not pass validation. Enable JavaScript in your browser!
Твёрдотельное реле FQTEK (FOTEK) SSR-40 DA Релейная лотерея и похоже настоящие 40A
По данным некоторых отзывов в FOTEK SSR-40DA может стоять симистор 25, а то и 16 Ампер. Заказал немного (7шт), одно принёс в жертву(человеческим способом не разбирается) и обнаружил там качественно припаянный к основанию JST41Z-800BW (Даташит) Сразу скажу, ещё не проверял, кроме чайника нагрузить нечем, а там только десяток ампер наберётся, в общем только визуальный осмотр с разбором. Также я не знаю как проверить оригинальность симистора. Заказал 11 марта 2019 года, пришли на почту 21 марта. Также стоит учесть что китаец выставляет по +150% к цене за доставку, но при заказе 7 шт доставка уже была 50% от стоимости лота… Но это всё равно не дороже конкурентов.Размеры и внешность
Ширина 44.5 мм, длина 58.0 мм, толщина 26.8 мм. Толщина алюминиевого теплораспределителя 4.5 мм.
Также на фото сборку видно что корпус представляет из себя основную часть и крышку(что не всегда так у подобных реле под тем же названием).
Вес из шести штук: минимум 79.6 г, максимум 80.1 г. Разброса в партии практически нет.
Силовые клеммы
Похоже покрытая чем-то латунь, толщина 1.0 мм, ширина в самом тонком месте, возле пайки 4.3 мм.Разборка
Корректно разобрать не удалось, под наклейкой обнаружилось продолжение крышки, верхнюю крышку удалось снять только со значительными повреждениями, что однако не открыло пути к полной разборке. Пришлось варварски уничтожить корпус. Пластик мягкий, на сломе белеет, обладает очень низкой упругостью. В процессе оторвал от пайки одну клемму. Зато проверил на горючесть. Превосходно горит, воняет и коптит.(плита пережила некоторые кулинарные эксперименты перед съёмкой)
Толщина текстолита 1.5 мм. Флюс не отмыт.
Ноги симистора легко отломались у входа в корпус. Ноги медные, красный отблеск отчётливо виден(но не на фото), 0.5 мм на 1.2 мм, полностью соответствуют даташиту, по минимальной границе. Сечение 0.6 кв. мм. Годно ли это для 40 ампер? Ну не знаю, есть вопросы у меня к этому сечению. Остальные размеры симистора соответствуют даташину.
Видно знатное количество флюса и небольшие куски припоя со всех сторон.
Спилил до кристалла
Кристалл 6×6 мм. Площадь 36 кв мм. Верхний медный контакт имел площадь где-то 4.5×4.5 мм. Работает ли эффективно кристалл который не покрыт медным отведением не знаю. В общем по площади не могу сказать хорошо это или плохо, вроде не совсем мелкий кристаллик.
Твердотельное реле (SSR) | LAZY SMART
Твердотельное реле (ТТР) — это устройство, предназначенное для коммутации силовой нагрузки. Функционально оно ничем не отличается от обычного электромагнитного реле, но имеет другое устройство, характеристики и принцип действия. Этими особенностями обусловлены сферы, в которых использование твердотельных реле предпочтительнее, чем электромагнитных. Обо всём об этом далее по тексту…
Устройство и принцип работыТвердотельное реле, как уже было сказано, предназначено для включения/выключения внешней нагрузки. Для этого оно имеет выходной контакт, который замыкается при подаче управляющего напряжения.
Однако, в отличие от электромагнитного реле, где выходной контакт — это два реальных металлических проводника, выходные контакты твердотельного реле выполнены на основе полупроводниковых компонентов (транзисторов, тиристоров или симисторов), то есть его выход — это электронный ключ.
Поскольку электронный ключ не может иметь нормально закрытое состояние, выход твердотельного реле всегда нормально-открытый.
Твердотельное реле имеет гальваническую развязку, то есть управляющая и коммутируемая цепи не связаны между собой электрически. Управляющий сигнал передаётся на электронный ключ с помощью встроенного оптрона.
Особенности твердотельного реле- Меньшие габариты по сравнению с «электромагнитным собратом»
- Бесшумное переключение и работа
- Высокая надёжность и долгий срок службы
- Высокая скорость переключения (сравнима со скоростью света)
- Отсутствие эффекта искрения и подгорания контактов
- Сравнительно высокая стоимость
- Более чувствительны к перегрузкам, поэтому должны выбираться с большим коэффициентом запаса (2-4 раза для обычных нагрузок и 6-11 раз для устройств с большими пусковыми токами).
- Тип управляющего напряжения. Это может быть постоянный или переменный ток. Так же стоить обратить внимание на диапазон управляющих напряжений. Например, для постоянного тока это может быть 3-32 В, а для переменного 80 -250 В.
- Тип коммутируемого напряжения. Аналогично управляющему напряжению может быть постоянным и переменным. Минимальные и максимальные значения коммутируемого напряжения также указываются в паспорте устройства.
- Максимальный ток нагрузки — выбирается сообразно с мощностью предполагаемой нагрузки.
- Количество фаз коммутируемого переменного напряжения — одно- или трёхфазные.
Исходя из принципа работы и особенностей твердотельных реле, можно сказать, что они применяются в тех случаях, когда требуется большое количество включений/выключений нагрузки за короткое время (высокая частота переключений). В таких системах обычные реле быстро вырабатывают свой ресурс и выходят из строя.
Твердотельные реле часто применяют для включения индуктивной нагрузки (например ТЭНы).
Кроме того, малые габариты и бесшумная работа, тоже могут стать причиной установки твердотельных реле.
Однако, не стоит забывать, что такие реле дороже, поэтому если можно обойтись обычным электромагнитным реле, лучше так и сделать
Твердотельное реле постоянного токаИспользуется для коммутации цепей постоянного тока. Как правило выдерживают достаточно широкий диапазон коммутируемого напряжения (порядка 5 — 230 В). В качестве электронного ключа используется транзистор.
Схема подключения:
Твердотельное реле переменного токаПредназначены для коммутации цепей переменного тока. В качестве электронного ключа используется симистор или тиристор. Бывают однофазные и трёхфазные версии таких реле.
Реле твердотельное однофазное
Предназначено для коммутации однофазной нагрузки. Схема подключения похожа на схему в случае реле постоянного тока.
Реле твердотельное трёхфазное
Используются для коммутации трёхфазной нагрузки (например электродвигателей).
На входные контакты реле «приходят» три фазы питания, а при подаче управляющего сигнала эти фазы «появляются» на соответствующих выходных клеммах, к которым подключена нагрузка. На следующей схеме через трёхфазное реле запитаны три ТЭНа, соединённых звездой:
Для управления электродвигателями применяют специальные трёхфазные реле с реверсом.
Такое реле имеет три управляющих контакта. Один из них — общий, а два других в паре с ним образуют два управляющих входа. При подаче напряжения на первый, фазы коммутируются для прямого вращения электродвигателя, а при подаче «управляющей фазы» на другой вход — для обратного вращения.
Однофазное твердотельное реле «SSR-25 DA» (FOTEK), 3,5-32 VDC, LOAD 24-380 VAC / 25 А —
Фото “SSR-25 DA”Описание:
Твердотельное реле (solid state relay) “SSR-25 DA” (FOTEK) предназначено для коммутации довольно мощной однофазной нагрузки переменного тока до 25 ампер, с напряжением 24-380 В и может управляться непосредственно с помощью плат “Arduino” или другими микроконтроллерами. Хотя производитель указывает напряжение срабатывания от 3 вольт, практический замер показал что минимальное постоянное напряжение срабатывания реле = 3,5 В. На структурной схеме реле видна опторазвязка, схема перехода через ноль (для снижения радиопомех) и симистор (triac).
Для управления маломощной нагрузкой постоянного и переменного тока можно применить другое реле.
А для коммутации мощной нагрузки работающей на постоянном токе с возможностью применения ШИМ, можно использовать силовой ключ на полевом транзисторе IRF520.
Структурная схема “SSR-25 DA”Особенности:
- коммутация при переходе тока через ноль
- подходит для коммутации емкостных и резистивных нагрузок и не подходит для высокоиндуктивных нагрузок
- бесшумная работа
- светодиодный индикатор состояния
- низкий уровень э/м помех
Технические характеристики:
- напряжение управления, пост. В: 3,5…32
- ток срабатывания, мА: 7.5
- ток нагрузки, А: 25
- напряжение нагрузки перем., В: 24…380
- количество фаз, шт.: 1
- время переключения менее, мС : 10
- рабочая температура, C: -20…+80
- размеры, мм: 60×45×22,5
Подключение реле “SSR-25DA”:
- “1” и “2” – контакты подключения нагрузки переменного тока
- “4 -” – минусовой контакт подключения управляющего сигнала
- “3 +” – плюсовой контакт подключения управляющего сигнала
Применение:
- управление мощной нагрузкой с переменным напряжением 24, 220, 380 В
Разница между SSR и контактным реле | FAQ | Сингапур
Основное содержание
Вопрос
В чем разница между твердотельными реле и контактными реле?
В твердотельных реледля бесконтактной работы используются полупроводники. Твердотельные реле не сильно отличаются в работе от контактных реле (электромагнитных реле).Однако твердотельные реле состоят из электронных частей без механических контактов. Следовательно, твердотельные реле обладают множеством функций, которые не включают в себя контактные реле.
Используйте оба реле в соответствии с назначением.
Основные характеристики твердотельного реле и контактного реле
| Тема | Merit | Твердотельное реле | Merit | Контактное реле (электромагнитное реле) |
| Помехи и скачки напряжения | Да | Ничего | Обратный помпаж происходит при прекращении входного сигнала |
| Тема | Merit | Твердотельное реле | Merit | Контактное реле (электромагнитное реле) | ||
| Количество контактных полюсов | обычно | контактов | Да | Доступно несколько контактов | ||
| Ток нагрузки | Допускается в несколько раз более высокий ток разряда. И не имеют зоны действия, как небольшая нагрузка . | Требуется обработка, надежность контакта при работе с малым током при большом токе | ||||
| Транзит | Возникновение разрушения или неисправности / болтовня | Да | Нет дребезга или дребезга | Есть дребезги или дребезжание | ||
| Ток утечки | Несколько мкА и несколько мА | Да | Ноль | |||
| Шум / скачок | Шум произошел во время операции времени потери | Помповый шум возник при использовании индуктивной нагрузки | ||||
| Дуга | Да | Ничего | Дуга возникла при средней и большой нагрузке | |||
| Ноль -кросс функция | Да | Доступно 900 23 | Недоступно | |||
| Срок службы | Да | Без ограничений | Приблизительно несколько миллионов раз |
Экологические характеристики
| Тема | Merit | Твердотельное реле | Merit | Контактное реле (электромагнитное реле) |
| Температура | Требуется конструкция радиатора саморазогрев полупроводникового прибора | Требуется материал корпуса и изменение режима работы . | ||
| Звук при работе | Да | Ничего | Звук при контакте |
Opto22 — 240A10 — 240 В переменного тока, 10 А, управляющее полупроводниковое реле переменного тока (SSR)
240A10 — это реле серии Power с переменным током, которое переключает 240 В переменного тока при напряжении до 10 A. Реле серииPower обеспечивают изоляцию 4000 В между входом и выходом и обеспечивают включение и выключение при нулевом напряжении.Они признаны UL и CSA и являются компонентом CE.
Много информации о выборе и использовании SSR можно найти в листе данных SSR. Также см. Список перекрестных ссылок производителей.
На этот SSR предоставляется пожизненная гарантия.
ПРИМЕЧАНИЕ: Мы не рекомендуем устанавливать клеммную сторону SSR на плоскую печатную плату (печатную плату) или другую плоскую поверхность, потому что высота клеммы может немного отличаться от одной клеммы к другой и от одного SSR к другому. Другой.Для монтажа на печатной плате используйте твердотельные реле серии MP или P.
Вход с оптической развязкой на выход | 4000 В |
Время включения | ½ цикла максимум |
Время выключения | ½ цикла максимум |
Рабочая частота | от 25 до 65 Гц (работает при 400 Гц с шестикратным интервалом |
Емкость связи между входом и выходом | 8 пФ максимум |
DV / DT в выключенном состоянии | 200 вольт в микросекунду |
Коммутация DV / DT | Отрезной для номинального тока 0.5 коэффициент мощности |
380D25 | 380D45 | 120A10 | 120A25 | 240A10 | 240A25 | 240A45 | |
Номинальное напряжение сети переменного тока | 380 | 380 | 120 | 120 | 240 | 240 | 240 |
Номинальный ток (А) | 25 * | 45 * | 10 * | 25 * | 10 * | 25 * | 45 * |
Пик скачка напряжения (А) за 1 цикл | 250 | 650 | 110 | 250 | 110 | 250 | 650 |
Номинальное входное сопротивление сигнала (Ом) | 1000 | 1000 | 33K | 33K | 33K | 33K | 33K |
Напряжение приема сигнала | 3 В постоянного тока (допускается 32 В) | 3 В постоянного тока (допускается 32 В) | 85 В переменного тока (допускается 280) | 85 В переменного тока (допускается 280) | 85 В переменного тока (допускается 280) | 85 В переменного тока (допускается 280) | 85 В переменного тока (допускается 280) |
Напряжение пропадания сигнала | 1 В постоянного тока | 1 В постоянного тока | 10 В переменного тока | 10 В переменного тока | 10 В переменного тока | 10 В переменного тока | 10 В переменного тока |
Пиковое повторяющееся напряжение, максимум | 800 | 800 | 600 | 600 | 600 | 600 | 600 |
Максимальное падение выходного напряжения | 1.6 вольт | 1,6 В | 1,6 В | 1,6 В | 1,6 В | 1,6 В | 1,6 В |
Утечка в закрытом состоянии (мА) Максимум | 12 мА | 12 мА | 7 мА | 7 мА | 14 мА | 14 мА | 14 мА |
Диапазон рабочего напряжения (В переменного тока) | 24–420 | 24–420 | 12–140 | 12–140 | 24–280 | 24–280 | 24–280 |
I 2 т Мощность t = 8.3 (мс) | 250 | 1750 | 50 | 250 | 50 | 250 | 1750 |
Напряжение изоляции | 4,000 В RMS | 4,000 В RMS | 4,000 В RMS | 4,000 В RMS | 4,000 В RMS | 4,000 В RMS | 4,000 В RMS |
θjc ** (° C / Ватт) | 1.2 | 0,67 | 1,3 | 1,2 | 1,3 | 1,2 | 0,67 |
Рассеиваемая мощность (Вт / А) | 1,3 | 0.9 | 1,6 | 1,3 | 1,6 | 1,3 | 0,9 |
Примечания: | |||||||
Краткий обзор твердотельных реле (SSR) Opto 22.
Opto 22 предлагает полный спектр надежных твердотельных реле (SSR).Этот лист данных включает описания, спецификации, габаритные чертежи и информацию о применении.
Этот документ является Декларацией соответствия производителя для перечисленных здесь продуктов в соответствии с европейскими, международными и / или национальными стандартами и правилами.
Этот документ является заявлением о соответствии Директиве ЕС 2015/863 / EU, Ограничение содержания опасных веществ (RoHS 3).В этом документе перечислены продукты Opto 22, которые соответствуют ограничениям по веществам директивы RoHS 3.
Твердотельные реле Opto 22 с гарантированным сроком службы часто могут быть заменены реле других производителей. В этом техническом примечании перечислены совпадения номеров деталей и отмечены различия с продуктами других производителей.
Для получения дополнительной информации о SSR см. Форму 0859, Лист данных твердотельных реле.
В этом документе перечислены все номера деталей Opto 22, одобренных Канадской ассоциацией стандартов (CSA).
В этом документе перечислены все номера деталей Opto 22, которые имеют одобрение Underwriters Laboratory (UL).
Этот документ является Декларацией производителя для перечисленных продуктов, упомянутых в приложении, к которому относится это подтверждение, что они соответствуют упомянутым европейским, международным и / или национальным стандартам и правилам.
Этот документ является Декларацией производителя для перечисленных продуктов, упомянутых в приложении, к которому относится это подтверждение, что они соответствуют упомянутым европейским, международным и / или национальным стандартам и правилам.
Для этого продукта нет доступных загрузок.
Для этого продукта нет доступных видео или демонстраций.
Рекомендации по установке твердотельного релеНАПРАВЛЯЮЩИЕ И ТЕРМИНАЛЫ
Для правильной работы твердотельного реле (SSR) необходим надлежащий радиатор, в том числе с учетом температуры и расхода воздуха. Необходимо, чтобы пользователь предоставил эффективные средства отвода тепла от корпуса SSR.Невозможно переоценить важность использования надлежащего радиатора, поскольку он напрямую влияет на максимально допустимый ток нагрузки и / или максимально допустимую температуру окружающей среды. Отсутствие внимания к этой детали может привести к неправильному переключению (зависанию) или даже полному разрушению SSR. До 90% проблем с SSR напрямую связаны с нагревом.
Все твердотельные реле выделяют тепло в результате прямого падения напряжения на переходе выходного устройства. За пределами определенной точки нагрев вызовет снижение (или снижение номинальных характеристик) тока нагрузки, с которым может справиться SSR.«Радиаторы» используются для отвода тепла от реле, что позволяет работать с более высокими токами.
При нагрузках менее 4 ампер обычно достаточно охлаждения за счет свободной конвекции или принудительных потоков воздуха вокруг устройства. Нагрузки более 4 ампер потребуют радиаторов.
Мы рекомендуем устанавливать наши блоки на радиаторы, указанные на веб-странице радиаторов и принадлежностей. Однако, когда это невозможно и блоки необходимо установить на какой-либо другой объект-теплоотвод, следует учитывать теплопроводность материала.Наши радиаторы примерно эквивалентны по теплоотдаче листу алюминия толщиной 1/8 ″ при указанных размерах:
S505-HEATSK-2.1 12 ″ X 12 ″
S505-HEATSK-1.5 15 ″ X 15 ″
S505-HEATSK-1.0 18 ″ X 18 ″
(При условии надлежащей вентиляции и температуры окружающей среды).
Для сравнения, для достижения того же эффекта потребуется в два раза больше стали и в четыре раза больше нержавеющей стали.
Агрегаты не должны устанавливаться в закрытых помещениях без надлежащего воздушного потока.Блоки также никогда не следует устанавливать на пластиковую основу или на окрашенные поверхности.
Радиатор следует располагать ребрами в вертикальном положении, чтобы обеспечить беспрепятственный поток воздуха. Вертикальный монтаж способствует рассеиванию тепла, так как тепло может беспрепятственно подниматься от радиатора.
Любое твердотельное реле для монтажа на панели должно устанавливаться на чистую, неокрашенную (неокрашенную) поверхность, не подверженную окислению.
Силиконовую (термическую) смазку следует нанести на металлическую основу реле перед установкой на металлическую поверхность.На теплопередачу влияет толщина термоэлемента, равномерность нанесения и то, насколько надежно реле прикреплено к радиатору. Мы предлагаем равномерно нанести слой Dow Corning 340 или его эквивалента толщиной 0,002 дюйма и затянуть оба крепежных винта SSR с крутящим моментом 10 дюйм-фунт. Обратите внимание, что более толстый слой термопаста фактически снижает теплопередачу.
Необходимо соблюдать осторожность при установке нескольких SSR в ограниченном пространстве. По возможности твердотельные реле следует устанавливать на отдельных радиаторах.Твердотельные реле, устанавливаемые на панели, никогда не должны эксплуатироваться без надлежащего теплоотвода или на открытом воздухе, так как они ТЕПЛИЧНО САМОРАЗРУГАЮТСЯ ПОД НАГРУЗКОЙ.
Простое практическое правило для контроля температуры — это вставить термопару под крепежный винт. Если базовая температура не превышает 45 градусов по Цельсию при нормальных условиях эксплуатации, SSR работает в оптимальной тепловой среде. Если эта температура превышена, необходимо либо улучшить способность реле управлять током за счет использования радиатора, либо обеспечить больший поток воздуха через устройство за счет использования вентилятора.В некоторых случаях может потребоваться выбор SSR с более высоким выходным током и соответствующее термическое снижение характеристик устройства.
Помните, что радиатор отводит тепло от твердотельного реле и передает это тепло воздуху в электрическом шкафу. В свою очередь, этот воздух должен циркулировать и передавать свое тепло окружающей среде. Обеспечение вентиляции и / или принудительной вентиляции — хороший способ добиться этого. Радиаторы всегда должны располагаться как минимум на один дюйм ниже, чтобы воздух мог попасть в зону оребрения.Над радиаторами всегда должно быть свободное пространство, чтобы теплый воздух мог выходить из зоны радиатора. Если над радиатором используются горизонтальные пластиковые лотки для проводов, то свободное пространство должно быть больше, чем глубина пластикового лотка. Например, если вы используете лотки для проводов глубиной 4 дюйма, оставьте более 4 дюймов свободного пространства над реле.
Все твердотельные реле могут работать на полной номинальной мощности (с надлежащим радиатором), однако настоятельно рекомендуется использовать их при мощности не более 80%, чтобы обеспечить запас безопасности в случае более высокого, чем ожидалось, напряжения. Температура, грязь на радиаторе и т. Д.
** Специальное примечание для однофазных реле, устанавливаемых на DIN-рейку **:
Эти устройства снабжены встроенным радиатором и должны устанавливаться таким образом, чтобы обеспечить зазор 1 ″ (25 мм) между устройствами для лучшего воздушного потока. (правило 80% власти все еще применяется). Их можно установить друг напротив друга, если номинальные параметры концевых устройств в ряду уменьшены на дополнительные 10%, а номинальные характеристики средних агрегатов уменьшены на 10% больше, чем у конечных. Однако при использовании реле на DIN-рейке новой конструкции RV рекомендуемое пространство между блоками уменьшается до 0.18 дюймов, благодаря усовершенствованной тепловой конструкции. Таким образом, вы можете установить группу реле RV с интервалом 0,18 дюйма, и они будут соответствовать своим спецификациям без дальнейшего снижения номинальных характеристик.
МЕРЫ ЗАЩИТЫ / ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ШУМ
SSR обычно не выходят из строя из-за электрических шумов, если только они не срабатывают в какой-то момент линейного цикла, когда может произойти чрезмерно сильный выброс тока. Обычно неисправность из-за шума носит временный характер, например, включение, когда SSR должен быть выключен, и наоборот.
По самой своей природе шум трудно определить, поскольку он генерируется случайным образом дребезга контактов, искрения электродвигателя и т. Д. Шум, более точно определяемый как электромагнитные помехи (EMI), влияет на SSR, подавая сигналы в чувствительные части. схемы, такой как SCR.
Встроенная демпферная RC-цепь на выходе эффективно снижает чувствительность к шуму, особенно на низких частотах. Это стандартно для реле переменного тока CII.
MOVs
Металлооксидный варистор был разработан примерно в то же время, что и SSR, и впоследствии стал надежным спутником SSR, обеспечивая столь необходимую защиту в некоторых из наиболее агрессивных сред.
MOV может использоваться следующим образом: через входящую линию для подавления внешних переходных процессов до того, как они попадут в систему; поперек нагрузки для подавления переходных процессов, генерируемых нагрузкой; или, чаще, через SSR, чтобы защитить его от всех переходных источников. В последнем случае MOV можно удобно установить на те же выходные клеммы SSR, что и проводка нагрузки.
MOV может эффективно использоваться для таких нагрузок, как трансформаторы и импульсные источники питания, где всплески, слишком быстрые для поглощения самим трансформатором, могут подаваться обратно в первичную обмотку (нагрузка SSR).Используемый в его рейтингах, MOV, скорее всего, переживет связанное с ним оборудование и обеспечит недорогую защитную страховку для SSR.
SSR-240-50A-AC1 Watlow | Твердотельное реле
Свяжитесь с нашими экспертами по фильтрации
Свяжитесь с нашими специалистами по фильтрации, чтобы ответить на вопросы или помочь вам с любым приложением
Услуги по фильтрации:
- Консультации по фильтрации
- Аудит
- Инжиниринг и дизайн
- Обучение и поддержка на месте
Свяжитесь с нашими экспертами по калибрам
Нужна помощь в выборе манометра? Свяжитесь с нашими специалистами, чтобы ответить на вопросы.
Воспользуйтесь нашим инструментом Gauge Finder Tool для поиска по определенным атрибутам в соответствии с потребностями вашего приложения.
Услуги
- Услуги по калибровке манометров
- Сборка и установка манометрического уплотнения
- Монтаж и обслуживание разделительной диафрагмы
- Наполнение манометра различными типами заливок
- Диапазоны измерения давления с настраиваемой шкалой
- Контрольные проверки для обеспечения надлежащего функционирования
- Калибровка и ремонт вакуумметра
Свяжитесь с нашими экспертами в области управления движением и автоматизации
Свяжитесь с нашими экспертами, чтобы ответить на вопросы или помочь вам с вашим приложением.
Услуги
- Управление и автоматизация
- Службы панели управления
- Проектирование системы управления
- Услуги машинного зрения
- Контракты на техническое обслуживание / ремонт
- Услуги ПЛК
- Ремонтный центр Rexroth Indramat
Свяжитесь с нашими специалистами по контролю процессов
Свяжитесь с нашими экспертами, чтобы ответить на вопросы или помочь вам с вашим приложением.
Услуги
- Услуги по распределению компонентов
- Управление запасами на объекте
- Услуги автоматизации производства
- Товарная экспедиторская
- Уведомления о моральном устаревании и замене продукта
- Комплектация и упаковка
- Пользовательская маркировка
Связаться с нашими специалистами по технологическому теплу
Свяжитесь с нашими экспертами, чтобы ответить на вопросы или помочь вам с вашим приложением.
Услуги
- Расчет теплопотерь
- Расчет тепловых потерь
- Запуск технологического нагревателя и панели управления
- Пусконаладочные работы и ввод в эксплуатацию тепловой системы
- Поддержка на месте
Свяжитесь с нашими специалистами по работе с жидкостями
Свяжитесь с нашими экспертами, чтобы ответить на вопросы или помочь вам с вашим приложением.
Услуги
- Расчет теплопотерь
- Расчет тепловых потерь
- Запуск технологического нагревателя и панели управления
- Пусконаладочные работы и ввод в эксплуатацию тепловой системы
- Поддержка на месте
Общие сведения о твердотельных реле, SSR »Электроника
Полупроводниковое реле — это электронный переключатель, который включается или выключается в зависимости от внешнего сигнала — это похоже на электронную форму электромеханического реле
Технология реле включает:
Основы реле
Герконовое реле
Характеристики герконового реле
Цепи реле
Твердотельное реле
Твердотельные реле можно сравнить с электронными версиями электромеханических реле.Твердотельный переключатель имеет выход, который включается или выключается в соответствии с сигналом, подаваемым на вход.
Еще одним признаком твердотельных реле является то, что они обеспечивают гальваническую развязку между входными и выходными цепями, как и более традиционные электромеханические реле.
Твердотельные релеимеют ряд преимуществ по сравнению с реле, обеспечивая более быстрое переключение, большую надежность и более длительный срок службы и т. Д., Но у них также есть некоторые недостатки по сравнению с более традиционными электронными компонентами.
Ввиду их преимуществ твердотельные реле все чаще используются, поскольку они обеспечивают гораздо более экономичное решение для многих конструкций электронных схем, особенно когда рассматривается обслуживание оборудования.
Основы твердотельного реле
В основе электронных схем твердотельных релеможет лежать множество различных устройств: тиристоры тиристоров, симисторы, биполярные переходные транзисторы, биполярные транзисторы и полевые МОП-транзисторы обеспечивают идеальные электронные переключатели в твердотельном реле.
Для передачи сигнала переключения между входом и переключающим элементом обычно используется оптический канал. Это дает практически полную гальваническую развязку между входными и выходными цепями.
Часто коммутационное устройство; триристор, симистор, биполярный транзистор или MOSFET — это оптическая версия устройства, которое включается при наличии света.
По сути, твердотельное реле — это переключатель, в котором входное или управляющее напряжение загорается светодиодом.Он действует как передатчик оптрона, который затем управляет переключающим устройством: тиристором, симистором, биполярным транзистором MOSFET.
Основная концепция твердотельного реле SSRТвердотельное реле состоит из передатчика Tx и приемника Rx. Они физически расположены внутри твердотельного реле. Входящий управляющий сигнал возбуждает светодиод внутри оптопары, и это освещает устройство переключения выхода, которое является светочувствительным, и это вызывает его переключение из нормального обесточенного состояния.Обычно он включает выходное устройство, позволяя току проходить через выход SSR.
Передатчик и приемник обычно расположены в одном и том же электронном компоненте, что упрощает конструкцию твердотельных реле.
Из схемы видно, что между входными и выходными электронными цепями отсутствует электрическое соединение. Это разделение, часто называемое гальванической развязкой, является ключом к изоляции входных и выходных цепей друг от друга.Гальваническая развязка между светодиодом и фотоустройством обычно находится в диапазоне нескольких тысяч вольт из-за разделения между оптическим передатчиком и приемником или детекторного устройства, а также оптически прозрачного изоляционного барьера, который помещен между ними.
При рассмотрении технических характеристик SSR следует отметить, что изоляция указывается в терминах пробоя напряжения, то есть напряжения, которое вызывает пробой между входом и выходом. Это не то же самое, что сопротивление входа и выхода.В зависимости от устройства оно может составлять от 1000 до 1 миллиона МОм — поскольку оно настолько велико, что его часто считают «бесконечным» сопротивлением.
Хотя на базовой принципиальной схеме твердотельного реле показан только светодиод, который освещает светочувствительный полупроводниковый переключатель, такой как тиристор или тиристор, симистор, транзистор или полевой МОП-транзистор, внутри твердотельного реле есть и другие компоненты.
Есть две основные области твердотельного реле:
- Вход SSR: Существует ряд аспектов входной цепи, которые необходимо учитывать, поскольку входной светодиодный индикатор должен работать в требуемых условиях входа:
- Уровень входного возбуждения: Входная цепь должна быть убедитесь, что оптический передатчик, т.е.е. Светодиод может работать с указанным уровнем привода. Обычно это требует включения токоограничивающего резистора и любых других электронных компонентов, чтобы светодиод загорался в достаточной степени при поступающем сигнале. Доступны твердотельные реле, которые работают с входным напряжением от нескольких вольт и выше.
- Вход постоянного или переменного тока: Если SSR предназначен для работы с входом постоянного тока, он может работать с минимальным количеством дополнительных электронных компонентов — возможно, только с ограничивающим ток резистором.Если предполагается работа от переменного тока, то для выпрямления входного сигнала используются выпрямитель и обычно мостовой выпрямитель, так что светодиод запускается только сигналом правильной полярности. Светодиодный индикатор будет пульсировать с переменной формой волны — в два раза чаще, если используется мостовой выпрямитель. Этот мостовой выпрямитель может быть включен как часть твердотельного реле или, возможно, добавлен извне.
- Выход SSR: Сторона выхода твердотельного реле также требует понимания, поскольку может быть ряд дополнительных электронных компонентов помимо основного светочувствительного переключающего устройства.
Для вывода твердотельных реле можно использовать множество различных устройств: транзисторы, тиристоры / тиристоры, полевые МОП-транзисторы и симисторы. Тип устройства определяет многие характеристики SSR.
Если выход представляет собой одиночный транзистор, полевой транзистор или тиристор / тиристор, то это означает, что этот SSR может проводить только в одном направлении и может использоваться только для управления нагрузками постоянного тока. Для работы от переменного тока обычно требуется симистор или два тиристора / тиристора на выходе — иногда также используются парные полевые МОП-транзисторы.
Указанные максимальные выходные диапазоны для твердотельных реле могут находиться в диапазоне от нескольких вольт до сотен вольт переменного или постоянного тока, а допустимые уровни тока могут достигать десятков или даже сотен ампер в соответствии со спецификацией конкретного устройства. устройство.
Твердотельные реле синхронного и случайного включения
При переключении больших токов и использовании полупроводниковых устройств, которые могут очень быстро выключаться и включаться, возникают острые края на сигналах.В свою очередь, это может привести к высокому уровню электромагнитных помех, EMI. Поскольку все устройства в наши дни должны быть спроектированы так, чтобы минимизировать эти помехи, необходимо использовать способы, которые минимизируют генерацию этих электромагнитных помех, чтобы электромагнитная совместимость и характеристики электромагнитной совместимости устройства находились в требуемых пределах.
Один метод, который можно использовать с переменным током и резистивными нагрузками, известен как синхронное переключение или переключение через нуль. Как видно из названия, твердотельное реле включается или выключается только в точке пересечения нуля формы сигнала переменного тока, независимо от синхронизации входного управляющего сигнала.
Хотя ТТР с переходом через ноль идеально подходят для резистивных нагрузок, они не работают должным образом с индуктивными нагрузками, поскольку ток и напряжение не совпадают по фазе. Часто они не выключаются должным образом.
Для индуктивных нагрузок, таких как трансформаторы и двигатели, обычно используются твердотельные реле с произвольной коммутацией. Эти устройства включаются или выключаются в момент, требуемый входным управляющим сигналом, и они не принимают во внимание положение на осциллограмме.
Преимущества и недостатки твердотельных реле
Как и у любой техники, у их использования есть свои достоинства и недостатки.Это верно для твердотельных реле — хотя они предлагают много преимуществ по сравнению с другими альтернативами, такими как электромеханические реле, у них есть некоторые недостатки. Фактический выбор технологии необходимо учитывать, рассматривая все варианты, чтобы сделать правильный выбор.
Преимущества твердотельных реле
- Обеспечивает физическую изоляцию между цепями.
- Более быстрое переключение, чем у электромеханических реле. Время переключения обычно составляет около 1 мс
- Срок службы выше, чем у электромеханических реле
- Они не страдают от дребезга контактов, возникающего при использовании электромеханических реле.
Недостатки твердотельных реле
- Сопротивление в выходной цепи обычно выше, чем у электромеханического реле
- Не такое устойчивое к кратковременным выбросам и другим условиям перегрузки, как механическое реле — если не защищено, переходный процесс, превышающий пределы выходного устройства, может вывести твердотельное реле из строя.
Сравнение твердотельных реле с электромеханическими реле
Во многих конструкциях электронных схем есть выбор между более традиционными электромеханическими реле и твердотельными реле.Во многих отношениях эти две технологии сильно различаются, но в большом количестве схемных решений есть возможность использовать одну или другую.
Чтобы сделать лучший выбор для любой конкретной конструкции электронной схемы, лучше всего рассмотреть оба варианта, сравнивая преимущества и недостатки обоих вариантов.
| Параметр | Реле электромагнитное | Твердотельное реле |
|---|---|---|
| Чувствительность к неправильному использованию | Хорошо | Плохо |
| Чувствительность к коррозии, окислению и т. Д. | Плохо | Хорошо |
| Чувствительность к ударам и вибрации | Плохо | Хорошо |
| Стоимость полюса | Лучше | Не очень хорошо |
| Совместимость с логическими / цифровыми схемами | Плохо (требуется интерфейс) | Хорошее (можно встраивать) |
| Время пуска и выпуска | 5 — 20 мс | 0.25 — 10 мс |
| Легкость поиска неисправностей | Хорошо | Плохо |
| Изоляция входа и выхода | Часто до 5кВ | <5 кВ |
| Нормальный режим отказа | Обрыв цепи (и большой износ контактов / высокое сопротивление) | Короткое замыкание |
Как выбрать твердотельное реле
При выборе твердотельного реле сначала необходимо определить, что ему нужно переключать и как этого добиться.Есть несколько полезных шагов и вопросов, которые нужно задать:
- AC или DC: Существуют различные типы твердотельных реле, используемых для переключения переменного или постоянного тока. Определение того, следует ли переключать питание постоянного или переменного тока, является одним из наиболее важных вариантов. Поскольку твердотельные переключатели переменного тока обычно используют симисторы и тиристоры, они не работают на постоянном токе и не отключают нагрузку, если постоянный ток не упадет до нуля по какой-либо другой причине. Твердотельные переключатели постоянного тока обычно используют полевые МОП-транзисторы, поскольку они имеют очень низкое сопротивление в открытом состоянии.
Также помните, что вход и выход могут быть разными — SSR может быть разработан для управления выходом переменного тока, но требует входа управляющего напряжения постоянного тока и т. Д. В некоторых случаях мостовой выпрямитель и, возможно, другие электронные компоненты могут потребоваться на вход для создания необходимого управляющего сигнала, если они не содержатся в пакете SSR — проверьте спецификацию, чтобы узнать, что может потребоваться.
- Диапазон напряжения: Необходимо определить необходимое напряжение для ТТР.Если необходимо переключить постоянный ток, выберите твердотельное реле с номинальным напряжением не менее чем на 25% выше ожидаемого максимального напряжения. В идеале больший запас повысил бы надежность.
Для SSR переменного тока необходимо проверить напряжение переменного тока, необходимое для приложения — снова добавьте запас. Несмотря на то, что переходные процессы присутствуют во многих линиях переменного тока, твердотельные реле переменного тока должны уметь их учитывать, поскольку они, вероятно, имеют встроенную защиту (см. Ниже), но всегда лучше проверить спецификацию.
- Ток нагрузки: Помимо напряжения, необходимо также знать ток, который будет проходить через устройство. Если через устройство будет протекать слишком большой ток, оно перегреется и может выйти из строя.
Следует помнить о пусковом токе, который наблюдается во многих цепях. При первом включении некоторые элементы могут потреблять ток, уровень которого намного превышает средний потребляемый ток. Поэтому необходимо учитывать это при выборе твердотельного реле.Обычно к среднему току применяется множитель, зависящий от переключаемой нагрузки.
Средний потребляемый ток следует умножить на множитель и твердотельное реле, выбранное с этим значением для тока.Коммутируемая нагрузка Множитель Люминесцентные лампы (переменного тока) 10 Лампы накаливания 6 Двигатели 6 Резистивные нагреватели 1 Трансформаторы 20 - Регулировка яркости: Если требуется регулировка яркости, тогда некоторые формы твердотельных реле могут обеспечивать функцию регулировки яркости, при которой выход регулируется уровнем на входе.
Тип нагрузки (AC): Для нагрузок переменного тока необходимо знать, является ли нагрузка индуктивной или резистивной. Для резистивных нагрузок можно использовать переключатели перехода через нуль. Как видно из названия, переключатели перехода через нуль переключаются в точке, где форма волны проходит через точку нулевого напряжения.Это обеспечивает более эффективное переключение и снижает уровни создаваемых помех, электромагнитных помех, а также уровень генерируемой обратной ЭДС.
Если нагрузка является индуктивной, как в случае трансформаторов, двигателей и люминесцентных ламп, необходим переключатель, называемый твердотельным реле случайного включения. Он включается в любой точке формы сигнала, так как напряжение и ток имеют разность фаз, и это приводит к неисправности переключателей перехода через ноль.
Твердотельные реле с переходом через ноль могут использоваться с резистивными нагрузками, такими как нагреватели, лампы накаливания и т. Д. — даже несмотря на то, что они будут иметь небольшой индуктивный элемент, они по-прежнему подходят для переключателей с переходом через ноль.Отключение при переходе через ноль может обеспечиваться симисторами или тиристорами, поскольку они перестают проводить ток в конце цикла и их необходимо повторно запустить для включения.
- Защита от перенапряжения: Если твердотельный переключатель будет использоваться с переменным током, убедитесь, что он имеет встроенную защиту от перенапряжения — хотя большинство электронных компонентов, предназначенных для использования там, где могут присутствовать перенапряжения, имеют встроенную защиту, она встроена. Всегда лучше проверять лист технических характеристик. Защита от перенапряжения или переходных процессов обычно обеспечивается с помощью металлооксидных варисторов, MOV.Эти металлооксидные варисторы поглощают переходные процессы и предотвращают их повреждение SSR.
Эти моменты представляют собой большинство основных моментов, которые следует учитывать при выборе твердотельного реле. Всегда полезно прочитать всю спецификацию SSR, чтобы убедиться, что нет точек, которые могут отрицательно повлиять на работу всей схемы во время работы.
Твердотельные реле— идеальные устройства для многих применений переключения — они быстрее и, как правило, более надежны, чем электромеханические реле, хотя они менее устойчивы к переходным всплескам и другим условиям перегрузки.
Ввиду их превосходной работы во многих сценариях твердотельные реле используются во многих цепях, причем номинальные значения тока и напряжения доступны для многих коммутационных приложений.
Другие электронные компоненты: Резисторы
Конденсаторы
Индукторы
Кристаллы кварца
Диоды
Транзистор
Фототранзистор
Полевой транзистор
Типы памяти
Тиристор
Разъемы
Разъемы RF
Клапаны / трубки
Аккумуляторы
Переключатели
Реле
Вернуться в меню «Компоненты».. .
Твердотельное реле (SSR) — Типы реле SSR
Что такое твердотельное реле? Конструкция, работа, применение и типы реле SSRВ этой статье мы кратко обсудим SSR (твердотельное реле) , его конструкцию, работу, схемы и различные типы реле SSR в зависимости от его коммутационных свойств и входных данных. / выходные формы. Мы также обсудим преимущества и недостатки твердотельного реле (SSR) по сравнению с реле электромагнитных реле (EMR) .
Что такое твердотельное реле (SSR)?Твердотельное реле ( SSR ) — это электронное переключающее устройство, изготовленное из полупроводников , которое переключает (включает и выключает) цепь высокого напряжения, используя низкое напряжение на ее управляющих клеммах.
В отличие от EMR (электромагнитное реле), которое имеет катушку и механический переключатель (физические контакты), реле SSR использует оптопару для изоляции цепи управления от управляемой цепи.
Разница между SSR и EMRРабота SSR (твердотельного реле) и EMR (электромагнитного реле) или контактного реле одинакова, в то время как основное различие между SSR и EMR заключается в отсутствии механических частей и контактов в реле SSR.Обычно SSR имеет контакт 1a, тогда как EMR имеет несколько контактов.
Другим отличием твердотельного реле от электромагнитного реле является отсутствие скачков напряжения и шума во время работы SSR. Существует вероятность утечки тока от нескольких мкА до мА в реле SSR, в то время как значение тока утечки равно нулю (0) в EMR. С другой стороны, SSR отключает нагрузки переменного тока в точке нулевого тока нагрузки, что приводит к устранению шума, дребезга контактов и электрической дуги в случае индуктивной нагрузки по сравнению с реле EMR.
Конструкция SSR (твердотельного реле) Клеммы SSR релеSSR реле имеет два набора клемм, т.е. входные клеммы и выходные клеммы. Эти клеммы приведены ниже:
Клеммы ввода или управленияЭти две клеммы являются клеммой управления вводом. Он подключен к цепи малой мощности, которая управляет его переключением.
Клеммы и соединения реле SSRУправляющий вход реле SSR предназначен для цепей постоянного или переменного тока отдельно.
Выходные нормально открытые (NO) клеммыВыходные клеммы реле SSR включаются и выключаются в зависимости от управляющего входа.
Обычно электрическое соединение между этими клеммами остается открытым. Когда реле срабатывает, эти клеммы соединяются вместе, обеспечивая замкнутый путь.
Выходные клеммы специально разработаны для цепи AC или DC . В отличие от реле EMR, реле SSR не может переключать сигнал постоянного и переменного тока с помощью одних и тех же клемм.
Выходной нормально закрытый (NC) КлеммаЭта клемма реле остается закрытой до тех пор, пока реле не сработает. Когда реле срабатывает, ток не течет. Он открывается при срабатывании реле.
ПРИМЕЧАНИЕ: Обычно используемые реле SSR не имеют нормально закрытых клемм. Но реле SSR форм B и C (обсуждается ниже) использует клемму NC.
Работа и работа реле SSRКогда низкое напряжение подается на входные управляющие клеммы реле SSR , выходные клеммы нагрузки замыкаются.
Вход реле SSR активирует оптопару, которая переключает цепь нагрузки. Оптопара не имеет физического соединения и изолирует цепь низкого напряжения от цепи высокого напряжения.
Оптопара имеет на входе светодиод , который излучает инфракрасный свет при подаче напряжения. Эти ИК-волны принимаются фотодатчиком (фототранзистор, фотодиод и т. Д.) На его выходе. Фотодатчик преобразует световой сигнал в электрический сигнал и включает цепь.
Чтобы активировать оптрон, его входное напряжение должно быть больше, чем его прямое напряжение . По этой причине реле SSR не срабатывают при напряжении ниже указанного.
Выходная схема реле SSR различается для цепей переменного и постоянного тока. Обычно он состоит из тиристоров TRIAC или для цепи переменного тока и силовых полевых МОП-транзисторов для цепи постоянного тока.
Схематическая модель реле SSRОбщая схема работы реле постоянного тока в переменный SSR Работа с модельной схемой приведена ниже:
Вход постоянного тока с достаточным напряжением подается на входные клеммы управления.Имеется диод для защиты от обратной полярности применен DC .
Когда напряжение подается на светодиод оптопары, он излучает инфракрасный свет.
С другой стороны, Opto-TRIAC (приемник) улавливает свет и включается. Как только оптопара включается, через него начинает течь ток выхода AC
В свою очередь, выход этой оптопары активирует симистор . Таким образом разрешается протекание переменного тока тока цепи нагрузки
Типы реле SSRСуществует различных типов реле SSR (твердотельных) .Они классифицируются либо по форме ввода / вывода, либо по свойству переключения.
Классификация на основе ввода / выводаНиже приведены некоторые из распространенных типов реле SSR, классифицированных на основе его входной и выходной цепи (AC / DC).
Реле постоянного тока в переменный токЭто реле работает на входе постоянного тока для переключения цепи нагрузки переменного тока . Управляющий вход этого реле SSR работает только с входом постоянного тока .
Тот факт, что это реле не работает на входе AC , связан с тем, что оптопара работает на DC . Его входные клеммы также являются направленными. Изменение полярности входа не активирует реле. Для защиты от обратной полярности входа используется диод.
Даже после подачи требуемого входа выходной переключатель этого SSR не активируется, а только тогда, когда на его выходные клеммы подается напряжение AC .
Ниже приведена схема реле SSR постоянного и переменного тока.
Связанная публикация: Типы трансформаторов и их применение
Реле переменного тока в переменный ток SSRРеле SSR работает только тогда, когда на входе и выходе обеих цепей переменного тока .
Как известно, оптопара работает от напряжения постоянного тока . Таким образом, перед оптопарой используется выпрямитель для преобразования переменного тока в постоянного тока .
Когда на его вход управления подается достаточное напряжение переменного тока, он активируется, обеспечивая протекание переменного тока тока нагрузки.
Его схема приведена ниже.
Реле постоянного тока постоянного токаЭто реле может переключать нагрузку постоянного тока высокой мощности с использованием источника постоянного тока малой мощности.
Вход постоянного тока подается на оптопару, как описано в другом примере выше.
Однако для переключения нагрузки постоянного тока используется силовой полевой транзистор MOSFET или IGBT .
Mosfet проводит ток только в одном направлении, поэтому также необходимо убедиться, что выходная нагрузка подключена с соблюдением правильной полярности.Защитный диод используется, чтобы избежать повреждения при обратной полярности.
Если есть индуктивная нагрузка, с нагрузкой следует использовать обратный диод.
Реле постоянного / переменного тока SSRЭтот тип реле SSR может переключать нагрузку переменного и постоянного тока с помощью отдельных клемм.
В таких реле SSR используются полевые МОП-транзисторы , соединенные последовательно с общими клеммами источника для переключения цепей переменного и постоянного тока .
Его схема приведена ниже.
На этой схеме показана матрица фотодиодных ячеек в качестве светового датчика, который вырабатывает напряжение при активации светодиода. Это напряжение подается на затвор и исток последовательно соединенных полевых МОП-транзисторов N-MOSFET .
Чтобы использовать это реле для цепи переменного тока , используются клеммы Drain полевых МОП-транзисторов , а клеммы источника питания не должны использоваться.
При использовании цепи постоянного тока , Drain & Source клеммы полевых МОП-транзисторов используются для переключения.
Классификация на основе коммутационных свойствРеле SSR также классифицируются на основе их коммутационных свойств , которые приведены ниже.
Эти реле управляют цепями переменного тока и используются для управления желаемыми выходами в конкретном приложении.
Реле SSR с мгновенным включениемРеле такого типа мгновенно переключает на цепь нагрузки при подаче достаточного входного напряжения. Он отключается при следующем переходе напряжения нагрузки через ноль после снятия управляющего входа.
Реле SSR с нулевым переключениемРеле этого типа включается, когда подается входное напряжение и переменное напряжение нагрузки пересекает следующее нулевое напряжение.
Он отключается как обычные реле SSR , когда входное напряжение снимается и напряжение переменного тока нагрузки достигает нуля вольт.
Работа реле переключения нуля достигается с помощью схемы, известной как схема перехода через нулевой уровень , которая обнаруживает переход через нулевой уровень и активирует TRIAC .
Пиковое реле SSRЭти типы реле SSR включаются, когда выходное напряжение переменного тока достигает своего следующего пика после подачи необходимого входного управляющего напряжения.
Он также отключается после снятия входного напряжения и перехода через ноль выходного переменного тока.
В этих реле используется блок обнаружения пика, который запускает TRIAC , когда цикл выходного переменного тока достигает своего пика.
Реле аналогового переключения SSRВ то время как эти другие типы переключения SSR зависят от выходного цикла переменного тока, переключение этого реле зависит от его входной амплитуды.
Пусковое выходное напряжение аналогового реле SSR пропорционально входному управляющему напряжению.
Предположим, что 3-32 В постоянного тока входное реле 3 В представляет 0% и 32 В представляют 100% пикового напряжения переменного тока нагрузки.
При удалении управляющего входа реле выключается при следующем переходе через нуль переменного тока на выходе.
Классификация на основе полюсов и направления движения РелеSSR подразделяются на три типа или « Forms », учитывая их полюса и конфигурацию хода.
Форма A или SPST NO Тип SSRФорма A Тип реле SSR — это реле SPST (однополюсное, одноходовое) с нормально разомкнутыми ( NO ) клеммами. Клеммы выходной нагрузки обычно разомкнуты, когда нет внешнего управляющего входа. Когда реле активируется, выходные клеммы соединяются вместе и пропускают ток.
На схеме ниже показано реле SSR, способное переключать переменный и постоянный ток на отдельных клеммах.
Фотодиодный элемент используется в качестве светоприемника, а полевые МОП-транзисторы с общими источниками используются для переключения цепи нагрузки.
Форма B или SPST NC Тип SSR:Форма B Реле SSR типа имеет нормально замкнутые клеммы нагрузки. Клеммы выходной нагрузки обычно подключены и пропускают ток при отсутствии управляющего входа. Предоставление управляющего входа откроет клеммы нагрузки и остановит прохождение тока.
Этот тип реле использует истощение полевых МОП-транзисторов , которые включаются при нулевом входе и выключаются, когда его Vgs отрицательный.
На схеме ниже показано реле SPST NC формы B, использующее полевые МОП-транзисторы с истощением.
Форма C или SPDT Тип SSR:Форма C Реле SSR типа имеет две переключающие клеммы.
Имеется три клеммы нагрузки, т. Е. Common, NC и NO .
Когда реле не активно , общая клемма остается подключенной к клемме NC .
Когда реле активирует , общая клемма подключается к клемме NO .
Схема реле SPDT SSR приведена ниже.
Существует также управляющая схема переключения , которая предотвращает одновременное включение полевых МОП-транзисторов, обеспечивая временную задержку между их переключениями.
Преимущества и недостатки SSR (твердотельных) реле) Преимущества:- Время переключения SSR намного на быстрее , чем реле EMR (электромеханическое реле).
- Не имеет физических контактов .
- Нет проблем с контактами искры и износ .
- Они имеют более длительный срок службы , чем реле EMR.
- Реле SSR Отключение при токе нагрузки 0 переменного тока, что предотвращает любые дуги или электрические помехи .
- Вибрация или Перемещение не влияет на его работу.
- Он имеет очень низкое энергопотребление по сравнению с реле EMR.
- SSR реле очень легко управляется логикой схем ( микроконтроллеров )
- У него сложная конструкция по сравнению с реле напряжения EMR
- 000 через его клеммы нагрузки.
- Он имеет утечку , ток в выключенном состоянии .
- Реле SSR рассеивают слишком много тепла .
- Он не может переключать низкого напряжения по сравнению с реле EMR.
- Коммутация реле SSR зависит от напряжения управляемой цепи.
Сообщение по теме: Типы микросхем. Классификация интегральных схем и их ограничения
Области применения твердотельных реле (твердотельных реле ) РелеНиже приведены общие примеры использования твердотельных реле в области электротехники и электроники.
- Обычно реле SSR используется для переключения, то есть для управления включением / выключением питания переменного тока.
- Он используется для управления мощностью, то есть для управления скоростью двигателя, затемнения света и вентилятора, переключения мощности и т. Д.
- Они также используются для управления электронагревателями для контроля температуры.
- Кабина SSR используется в качестве защелки, что полезно в случае чайников.
- В линиях связи реле SSR с оптопарой используется для устранения протекающего через него тока возбуждения реле.
- Твердотельное реле в основном используется при переключении с высокой нагрузкой.
Основы SSR (твердотельные реле): коммутационное устройство
Эта статья представляет собой введение в основы работы твердотельных реле с акцентом на устройства вывода в современных твердотельных реле.
Есть много обстоятельств, при которых нам необходимо управлять нагрузкой с высоким током / напряжением на основе работы схемы с низким энергопотреблением, например, при использовании выхода 5 В микроконтроллера для включения нагрузки 10 А, 240 В.В этих случаях необходимо обеспечить достаточную изоляцию между мощными и маломощными частями системы. Для достижения этой цели могут использоваться различные типы реле, такие как электромеханические реле (EMR), герконовые реле и твердотельные реле (SSR).
Хотя EMR все еще широко используются, они имеют ряд недостатков по сравнению с SSR. В этой статье кратко рассматриваются недостатки EMR и приводятся некоторые подробности, касающиеся базовой работы SSR, с акцентом на устройства вывода.
ЭМИ и их недостатки
Электромеханическое реле (ЭМИ) возбуждает катушку, намотанную на железный сердечник, для управления положением якоря. Для нормально разомкнутого выхода катушка под напряжением заставляет якорь переводить электрические контакты во включенное состояние. Когда катушка обесточена, пружины могут вернуть контакты в положение ВЫКЛ.
Рисунок 1. В EMR катушка под напряжением перемещает якорь для подключения или отключения выходных клемм.Электромеханическое реле отличается прочностью и универсальностью. Однако он занимает больше места и работает медленнее, чем SSR. Обычно для переключения и установления EMR требуется от 5 до 15 мс — задержка, которая неприемлема в некоторых приложениях. Кроме того, из-за их движущихся частей ЭМИ имеют более короткий срок службы.
Электромеханическое реле использует магнитные поля для обеспечения изоляции; SSR, напротив, достигает этой цели обычно за счет оптосвязи. Как показано на рисунке 2, в SSR небольшое входное напряжение, обычно от 3 до 32 В постоянного тока, используется для освещения светодиода.Когда светодиод включен, выходное фоточувствительное устройство, такое как TRIAC, включается и проводит ток.
Рисунок 2. Базовая структура SSR. Изображение адаптировано из pc-control.SSR может быть разработан для переключения нагрузки постоянного или переменного тока, а некоторые типы способны переключать нагрузки как переменного, так и постоянного тока. Тип выхода SSR (AC, DC или AC / DC) определяется типом переключающего устройства: транзистор (биполярный или MOS), SCR или TRIAC.
SSR на основе BJT
Упрощенная структура вывода этих SSR показана на рисунке 3 (обратите внимание, что это только устройство вывода, а оптопара не показана). Когда светодиод горит, транзистор начинает проводить ток. Как показано на рисунке 3, SSR имеет гибкость нагрузки: RL может быть подключен либо к клемме коллектора (RL на рисунках 3 и 5), либо к эмиттеру (RL (ALT) на рисунках 3 и 5) транзистора. Принимая во внимание хорошо известные кривые ВАХ BJT, показанные на рисунке 4, желательно, чтобы транзистор работал в режиме A (насыщение) или B (почти полностью выключено).
По мере того, как рабочая точка транзистора перемещается дальше от A или B к центру линии нагрузки, транзистор входит в область, в которой как напряжение коллектор-эмиттер ($$ V_ {CE} $$), так и ток коллектора ( $$ I_ {C} $$) высоки. Это приводит к высокому рассеянию мощности, которое может повредить SSR (в точках A и B значение $$ V_ {CE} $$ или $$ I_C $$ мало, и выделяемое тепло может быть обработано). Чтобы ускорить переход между состояниями ВКЛ и ВЫКЛ, некоторые SSR используют положительную обратную связь.
Рисунок 3. Использование BJT в качестве устройства вывода SSR. Изображение адаптировано из Руководства по твердотельным реле с приложениями Энтони Бишопа. Рисунок 4. Вольт-амперная характеристика БЮТ. Изображение адаптировано из Руководства по твердотельным реле с приложениями Энтони Бишопа.Когда переключающее устройство SSR включено (см. Пункт A выше), на выходных клеммах SSR возникает падение напряжения, которое называется «падением напряжения в открытом состоянии».Этот параметр указан в паспорте устройства. Для SSR на основе BJT, таких как серия DC60, максимальное падение напряжения в открытом состоянии может составлять от 1 до 1,3 В. Предполагая падение напряжения на выходе SSR на 1 В, мы можем оценить рассеиваемую мощность SSR на основе BJT как примерно 1 ватт на ампер.
В транзисторах BJT SSR для достижения более высокого коэффициента усиления от фотоэлемента к каскаду переключения производители используют такие структуры, как схема Дарлингтона и дополнительные конфигурации, как показано ниже.
Рисунок 5. Дарлингтона и дополнительные конфигурации, используемые в некоторых SSR на основе BJT. Изображение адаптировано из Руководства по твердотельным реле с приложениями Энтони Бишопа.ССР на основе МОП
Многие ССР используют МОП-транзисторы в качестве переключающего устройства. На рисунке 6 показан пример SSR, который можно использовать как для нагрузок переменного, так и постоянного тока. Зачем этим ТТР два транзистора? Используя только один транзистор, SSR не может должным образом блокировать напряжение переменного тока. Это связано с тем, что, как показано на рисунке 6, каждый МОП-транзистор обычно имеет паразитный диод, называемый внутренним диодом, между стоком и истоком.
При наличии только одного транзистора между выводами 4 и 3 на рисунке 6 основной диод будет проводить половину цикла при питании переменного тока. Следовательно, хотя ток не может протекать через сам полевой транзистор, диод включен на половину цикла и позволяет току проходить через устройство. Чтобы обойти эту проблему, два транзистора используются последовательно, так что в каждом полупериоде есть один диод с обратным смещением, и ток блокируется.
Откуда этот диод? Каждый МОП-транзистор имеет четыре вывода: исток, сток, затвор и корпус.Для NMOS исток и сток относятся к типу N, а корпус легирован Р. Следовательно, у нас есть один диод между истоком и корпусом, а другой — между стоком и корпусом. Поскольку исток обычно подключен к корпусу (особенно в силовых полевых МОП-транзисторах), между корпусом (который подключен к истоку) и стоком остается один диод. Во время нормальной работы N-канального транзистора, когда сток находится под более высоким напряжением, чем исток, диод имеет обратное смещение. Однако, если исток подключен к более высокому напряжению, чем вывод стока, диод начнет проводить ток.
Рис. 6. SSR на основе MOS. Изображение предоставлено Omron.В то время как в таблицах данных для SSR на основе BJT указывается падение напряжения в открытом состоянии, в таблицах данных для SSR на основе MOS указывается сопротивление в открытом состоянии, которое значительно варьируется от одного устройства к другому и может составлять всего несколько миллиомов.
Некоторые SSR на основе MOS обеспечивают вывод на исходный терминал. Это позволяет использовать две разные конфигурации, как показано на рисунке 7. Конфигурация только постоянного тока на рисунке 7 может иметь почти половину сопротивления конфигурации переменного / постоянного тока.
Рис. 7. Конфигурация только постоянного / переменного тока и постоянного тока для SSR на основе MOS. Изображение любезно предоставлено IXYS (PDF).Высоковольтные / токовые твердотельные реле переменного тока обычно используют тиристоры или тиристоры в качестве переключающего устройства. Эти SSR переменного тока могут использоваться для переключения нагрузки 90 A, 480 В (среднеквадратичное значение) только с приводом на затвор 50 мА. В отличие от ранее обсужденных коммутационных устройств, тиристоры и симисторы не могут использоваться для переключения постоянного тока. Это связано с механизмом положительной обратной связи, который присутствует в SCR и TRIAC и предотвращает отключение устройства, если ток, проходящий через устройство, не упадет ниже определенного уровня (а это обычно не происходит с нагрузкой постоянного тока).Основные характеристики этих SSR кратко обсуждаются в оставшейся части статьи.
SSR на основе SCR и TRIAC
Кремниевый управляемый выпрямитель (SCR) представляет собой четырехслойную структуру PNPN с тремя выводами: анодом, затвором и катодом. SCR включает в себя регенеративную обратную связь, поэтому он имеет два стабильных состояния: ВКЛ и ВЫКЛ. Когда SCR выключен, он блокирует ток в обоих направлениях, а при включении SCR действует как выпрямитель и позволяет току течь от анода к катоду.Работу SCR можно понять, сравнив структуру PNPN SCR с аналогом транзистора, показанным на рисунке 8. Обратите внимание, что аналог транзистора на рисунке 8 (b) имеет два трехслойных элемента (транзистор PNP и один NPN. ), но, учитывая связь между уровнями, показанную на рисунке 8 (a), мы можем разделить некоторые из этих слоев между двумя транзисторами и построить всю структуру, используя только четырехуровневое устройство PNPN.
Рисунок 8. Структура PNPN действует как два BJT-транзистора.Изображение адаптировано из Руководства по твердотельным реле с приложениями Энтони Бишопа.Когда напряжение затвора на Рисунке 8 (B) увеличивается, $$ I_ {C2} $$ увеличивается, что приводит к увеличению $$ I_ {B2} $$. Это, в свою очередь, еще больше увеличивает напряжение затвора Q2. В результате возникает механизм положительной обратной связи, который пытается увеличить ток между анодом и катодом SCR. Хотя мы можем включить SCR, подав сигнал на его затвор, мы не можем выключить его, управляя затвором. SCR можно выключить, только уменьшив ток, протекающий в устройство, ниже определенного уровня, чтобы коэффициент усиления положительной обратной связи упал ниже единицы, и устройство перестало проводить.Из-за этого механизма обратной связи мы не можем использовать тиристоры для включения и выключения нагрузки постоянного тока.
Поскольку SCR работает только половину цикла, для переключения источника питания переменного тока необходимо использовать один SCR в мостовой конфигурации или использовать два SCR в обратно-параллельной конфигурации, как показано на Рисунке 9.
Рисунок 9. SSR на основе SCR можно получить, поместив один SCR в мост (A) или два SCR в инверсной параллели (B). Изображение адаптировано из Руководства по твердотельным реле с приложениями Энтони Бишопа.На рисунке 9 (A), когда SCR включен, мостовая структура обеспечивает путь для прохождения тока независимо от полярности источника питания. Одним из основных недостатков этой схемы является падение напряжения на двух дополнительных диодах, которые необходимо добавить к падению напряжения на тиристоре. Структура, показанная на рисунке 9 (B), не вносит дополнительных потерь мощности, но требует двух управляющих сигналов для работы тиристоров. Одним из способов создания этих двух управляющих сигналов является использование варианта схемы, показанной на рисунке 9 (A), в качестве каскада возбуждения на рисунке 9 (B).Общая структура будет очень похожа на структуру, показанную на рисунке 11. Обратите внимание, что структура на рисунке 9 (A) подходит для использования в качестве драйвера для другого переключающего устройства, потому что на предыдущем этапе ток может быть намного ниже, а мощность расход управляемый.
Объединяя два тиристора в обратную параллельную структуру, производители получают настоящий переключатель переменного тока, называемый TRIAC. TRIAC имеет три контакта: затвор, главный вывод 2 и главный вывод 1. Интересно, что TRIAC имеет только один вход управляющего сигнала, и когда устройство активируется через этот вывод затвора, он проводит в любом направлении.Общая характеристика переключения TRIAC аналогична характеристике двух тиристоров в обратно-параллельной конфигурации.
Как показано на рисунке 10, TRIAC может использоваться как коммутационное устройство SSR. Однако можно использовать TRIAC в качестве драйвера для другого коммутационного устройства, как показано на рисунке 11. Эта схема позволяет маломощному SSR управлять сильноточными нагрузками с помощью внешних мощных SCR. На рисунке 11 показано, как мы можем использовать симистор вместе с тремя резисторами для создания двух управляющих сигналов, показанных на рисунке 9 (B).Считыватель может проверить, что, независимо от полярности выходного переменного напряжения, затвор тиристоров будет иметь положительное напряжение из-за тока, который проходит через симистор.
