Твердотельное реле. Что нужно знать о твердотельном реле? Где применяют и как оно устроено? / Публикации / Energoboard.ru

17 августа 2017 в 10:00

Твердотельные реле – это класс современных модульных полупроводниковых приборов, выполненных по гибридной технологии, содержащих в своем составе мощные силовые ключи на симисторных, тиристорных или транзисторных структурах. Они с успехом используются для замены традиционных электромагнитных контакторов, пускателей и реле, так как обеспечивают наиболее надежный метод коммутации цепей.

ТТР от компании KIPPRIBOR представлены широким диапазоном модификаций для коммутации как малых, так и больших токов нагрузки, а также специальной серией для выполнения специфических задач коммутации. Реле твердотельные обеспечивают надежную гальваническую изоляцию входных и выходных электрических цепей друг от друга, а также токоведущих цепей от элементов конструкции прибора, поэтому применение дополнительных мер изоляции цепей не требуется.

Разновидности ТТР:

1. Однофазные ТТР:
2. Однофазные ТТР в корпусе промышленного исполнения:
3. Трехфазные ТТР:
4. Радиаторы для ТТР:

Общие рекомендации по выбору твердотельных реле

Нагрев ТТР при коммутации нагрузки обусловлен электрическими потерями на силовых полупроводниковых элементах. Переизбыток температуры твердотельных реле накладывает ограничение на величину коммутируемого тока, поскольку чем выше температура ТТР, тем меньший ток оно способно коммутировать. Достижение температуры в 40°C не вызывает существенного ухудшения рабочих параметров, а нагрев твердотельного реле до 60°С существенно снижает допустимую величину коммутируемого тока: нагрузка может отключаться не полностью, а само твердотельное реле перейти в неуправляемый режим работы и даже выйти из строя.

Следовательно, при длительной работе твердотельного реле в номинальных, и особенно, «тяжелых» режимах (при длительной коммутации при токах нагрузки свыше 5 А) требуется применение радиаторов или воздушного охлаждения для рассеивания тепла. При повышенных нагрузках, например, в случае нагрузки индуктивного характера (соленоиды, электромагниты и т.п.), рекомендуется выбирать твердотельное реле с большим запасом по току (в 2-4 раза), а в случае применения ТТР для управления асинхронным электродвигателем необходим 6-10 кратный запас по току.

При работе с большинством типов нагрузок включение твердотельных реле от KIPPRIBOR сопровождается пусковой перегрузкой разной длительности и амплитуды, и это необходимо учитывать при выборе твердотельного реле.

Для различных типов нагрузок можно указать следующие величины пусковых перегрузок:

• чисто активные нагрузки (нагреватели типа ТЭН) дают минимально возможные скачки тока, которые практически устраняются при использовании твердотельного реле с переключением в нуле;
• лампы накаливания, галогенные лампы при включении пропускают ток в 7…12 раз больше номинального;
• флуоресцентные лампы в течение первых секунд (до 10 сек) дают кратковременные скачки тока, в 5-10 раз превышающие номинальный ток;
• ртутные лампы дают тройную перегрузку по току в течение первых 3-5 мин;
• обмотки электромагнитных реле переменного тока: ток в 3…10 раз больше номинального в течение 1-2 периодов;
• обмотки соленоидов: ток в 10…20 раз больше номинального в течение 0,05 — 0,1 сек;
• электродвигатели: ток в 5…10 раз больше номинального в течение 0,2 — 0,5 сек;
• высокоиндуктивные нагрузки с насыщающимися сердечниками (трансформаторы на холостом ходу) при включении в фазе нуля напряжения: ток в 20-40 раз больше номинального в течение 0,05 — 0,2 сек;
• емкостные нагрузки при включении в фазе, близкой к 90°: ток в 20-40 раз больше номинального в течение времени от десятков микросекунд до десятков миллисекунд.

Способность твердотельных реле выдерживать токовые перегрузки характеризуются амплитудой одиночного импульса заданной длительности (обычно 10 мс). Для ТТР постоянного тока эта величина обычно в 2 – 3 раза превосходит значение максимально допустимого постоянного тока, для тиристорных реле это соотношение около 10. Для токовых перегрузок произвольной длительности можно исходить из эмпирической зависимости: увеличение длительности перегрузки на порядок ведет к уменьшению допустимой амплитуды тока.

 

1746

Закладки

Удмуртэнерго присоединило к сетям компании ЖК «Счастье» в Ижевске

Вчера, в 16:20 41

Энергетики призывают соблюдать правила электробезопасности во время расчистки крыш от снега и наледи

Вчера, в 16:19 40

Игорь Маковский: группы инспекционного контроля эффективно решают задачи по защите интересов «Россети Центр» и «Россети Центр и Приволжье»

Вчера, в 13:23 81

«Кировэнерго» отмечает 80-летний юбилей

13 февраля в 12:54 119

Трансформатор «Полигон» для Медсанчасти «Севрыба»!

13 февраля в 11:36 154

Игорь Маковский встретился с производственным персоналом филиала «Удмуртэнерго»

10 февраля в 16:25 200

Сборная филиала «Калугаэнерго» по хоккею провела товарищескую игру с командой «Стрела»

10 февраля в 10:52 223

Игорь Маковский навестил в госпитале раненого в ходе спецоперации работника «Брянскэнерго»

8 февраля в 16:57 198

Удмуртэнерго выполнило работы по техприсоединению и обустройству внутренних линий электроснабжения новой школы в Воткинске

8 февраля в 15:05 152

Советы директоров «Россети Центр» и «Россети Центр и Приволжье» утвердили планы развития системы управления производственными активами до 2024 года

8 февраля в 11:12 172

Новая газотурбинная ТЭЦ в Касимове выдаст в энергосистему Рязанской области более 18 МВт мощности

4 июня 2012 в 11:00 255245

Выключатель элегазовый типа ВГБ-35, ВГБЭ-35, ВГБЭП-35

12 июля 2011 в 08:56 54800

Выключатели нагрузки на напряжение 6, 10 кВ

28 ноября 2011 в 10:00 46042

Распределительные устройства 6(10) Кв с микропроцессорными терминалами БМРЗ-100

16 августа 2012 в 16:00 29311

Элегазовые баковые выключатели типа ВЭБ-110II

21 июля 2011 в 10:00 23732

Признаки неисправности работы силовых трансформаторов при эксплуатации

29 февраля 2012 в 10:00 21700

Оформляем «Ведомость эксплуатационных документов»

24 мая 2017 в 10:00 20124

Схемы и группы соединений обмоток трансформаторов

7 января 2012 в 10:00 15633

Правильная утилизация батареек

14 ноября 2012 в 10:00 15212

Элегаз и его применение. Свойства и производство

7 октября 2011 в 10:00 14669

публикации Твердотельное реле. Что нужно знать о твердотельном реле? Где применяют и как оно устроено?

1746

Сегодня, в 19:10

книги Шаманизм и сила Природы. Мудрость шаманов. Пробуждение энергетического тела (комплект из 3 книг)

853

Сегодня, в 19:10

пользователи Профиль пользователя ID18097

362

Сегодня, в 19:10

пользователи Профиль пользователя ID17805

363

Сегодня, в 19:10

товары и услуги изготовление пакетов полиэтиленовых

858

Сегодня, в 19:10

товары и услуги Куплю Контакторы КТПВ-622, КТПВ-623, КТПВ-624, Самовывоз по России.

409

Сегодня, в 19:10

товары и услуги Катушка реле максимального тока мгновенного действия РТМ-I, PTM-II, PTM-IV

1201

Сегодня, в 19:10

товары и услуги покупаем в виде дробленки пнд 277

615

Сегодня, в 19:10

товары и услуги Волочильные станы

821

Сегодня, в 19:10

книги Инструкция по организации в Министерстве энергетики Российской Федерации работы по расчету и обоснованию нормативов технологических потерь электроэнергии при ее передаче по электрическим сетям

713

Сегодня, в 19:10

публикации Новая газотурбинная ТЭЦ в Касимове выдаст в энергосистему Рязанской области более 18 МВт мощности

255245

Сегодня, в 17:47

справочник Инструкция по монтажу контактных соединений шин между собой и с выводами электротехнических устройств

76808

Сегодня, в 19:00

справочник Измерение сопротивления обмоток постоянному току

63999

Сегодня, в 17:52

публикации Выключатель элегазовый типа ВГБ-35, ВГБЭ-35, ВГБЭП-35

54800

Сегодня, в 18:29

справочник Инструкция по осмотру РП, ТП, КТП, МТП

50884

Сегодня, в 16:42

пользователи Профиль пользователя ID7667

48901

Сегодня, в 17:54

справочник Эксплуатация, хранение и транспортировка кислородных баллонов

47307

Сегодня, в 17:30

публикации Выключатели нагрузки на напряжение 6, 10 кВ

46042

Сегодня, в 19:04

справочник Методика измерения сопротивления изоляции

44775

Сегодня, в 16:14

справочник Положение об оперативно-выездной бригаде района электрических сетей

42307

Сегодня, в 18:28

Информация обновлена сегодня, в 19:09

Евгений 426 Объявлений

Евгений 223 Объявления

Сергей 86 Объявлений

Николай 69 Объявлений

Анатолий 49 Объявлений

baraboshin 39 Объявлений

enprom@inbox. ru 34 Объявления

Николай 31 Объявление

Михаил 31 Объявление

Юрий 28 Объявлений

Информация обновлена сегодня, в 19:09

Ирина 974 Объявления

koemz@mail. ru 731 Объявление

Евгений 695 Объявлений

Елена Владимировна 680 Объявлений

Евгений 426 Объявлений

Сергей 267 Объявлений

Дмитрий 225 Объявлений

Сергей 178 Объявлений

522889 136 Объявлений

Сергей 134 Объявления

Информация обновлена сегодня, в 19:09

Твердотельное реле – принцип работы

Главная » Оборудование » Твердотельное реле – принцип работы

Каждый, кто имел дело с подключением электрических двигателей и других мощных потребителей электроэнергии, прекрасно знают, что такое электромеханическое реле. Ничего плохого о нем сказать нельзя, поскольку свою работу оно выполняет исправно. Есть, однако, у электромагнитных реле плохая привычка — пускать искры и шуметь при работе. А также размеры электромагнитного реле, в зависимости от мощности, совсем не маленькие. Большую часть проблем, которые создает такое устройство призвано решить другое реле, совершенно непохожее по конструкции и принципу работы, но не менее необходимое, чем электромагнитное.

Содержание:

1. Твердотельное реле, как это работает
2. Где применяют твердотельное реле
3. Разновидности твердотельных реле
4. Схемы подключения ТТР

Твердотельное реле, как это работает

Полупроводниковые устройства в свое время произвели революцию в радиотехнике, а одним из вождей полупроводниковой революции стало твердотельное реле Принцип работы, особенности использования и схемы подключения этого устройства мы обязательно рассмотрим сегодня. Как и положено каждому реле управления, твердотельное реле, Solid State Relay, SSR,  призвано обеспечивать контакт между цепями низкого и высокого напряжения. Независимо от размеров и конфигураций, все реле такого типа похожи по принципу действия и структуре. А структура у устройства такая:

1.  Вход.
2.  Развязка оптическая.
3.  Триггерная цепь.
4.  Переключающая цепь.
5.  Защитная цепь.

На входе устройства стоит первичная цепь с сопротивлением на постоянном изоляторе, включенном последовательно. Все, что требуется от входной цепи — принимать импульс и передавать его устройству твердотельного реле, коммутирующего нагрузку. Естественно, что первичная и вторичная цепи должны быть изолированы друг от друга, а роль изолятора выполняет оптическая развязка. Она и вносит разнообразие в виды и типы твердотельных реле и влияет на принцип их работы.

Отдельным элементом конструкции является триггерная цепь, которая обрабатывает входной сигнал и переключает выход. В зависимости от вида реле, триггерная цепь может входить в состав оптической развязки, а может быть и совершенно автономным элементом. Нагрузочным же напряжением управляет цепь, которая состоит из транзистора, симистора и кремниевого диода. Конструкцией твердотельного реле предусмотрена в обязательном порядке система защиты от ошибок и сбоев. Система реализована в виде отдельной защитной цепи и может быть как внутреннего типа, так и внешнего.

Где применяют твердотельное реле

Преимущества этого реле перед контактным бесспорным, однако, как обычно, на пути широкого продвижения в массы этого прекрасного устройства стоит цена твердотельного реле. Если не вникать в рыночные особенности и финансовое обоснование применения реле такого типа, то смело можно говорить о его преимуществах:

• экономное потребление энергии;
• минимальные габариты, не сравнимые с обычными реле;
• очень высокий (примерно втрое) срок службы;
• высокое быстродействие;
• абсолютная бесшумность в работе.

Твердотельное реле принцип работы которого позволяет применять устройство гораздо шире, чем контактное реле, все же не сможет пока в обозримом будущем полностью заменить электромагнитные приборы. Да и они неплохо справляются со своими задачами. А применять ТТР хорошо в тех случаях, когда с прибором или станком возиться некогда. Обычное реле в обязательном порядке будет требовать чистки контактов через каждых несколько тысяч циклов замыканий, а про наличие ТТР можно вообще забыть после установки.

Разновидности твердотельных реле

Любые твердотельные реле можно классифицировать на несколько подвидов по нескольким параметрам:

•  По типу управляющего напряжения. Здесь все просто — они могут управляться переменным или постоянным током.
• Коммутируемое напряжение. Тоже может быть постоянное и твердотельное реле переменного тока.
• По количеству фаз для переменки. Либо одна фаза, либо трехфазное твердотельное реле.
• По специфике монтажа. Реле имеет возможность монтироваться как на корпус или поверхность, так и на стандартную DIN-рейку.

Отличным примером использования ТТР может служить применение его в качестве реле управления для трехфазного электродвигателя. То есть для того, чтобы мотор изменил направление вращения, необходимо поменять местами любые две фазы. Для реализации этих задач используется реле твердотельное реверсивное. Электромагнитное реле для этих целей занимало бы много места, требовало бы постоянного ухода за контактами и создавало бы море шума.

Реверсивное ТТР при этом работает абсолютно бесшумно и имеет очень компактные размеры. Такие же, как и однофазное твердотельное реле, с разницей только в том, что в нем на один вывод больше. Следовательно, кроме размеров и частоты обслуживания, изменяются и требования к пусковой кнопке. Так, огромный пятикиловаттный двигатель можно запустить и управлять им при помощи обычного геркона.

Схемы подключения ТТР

По подключению твердотельное реле практически ничем не отличается от обычного. Мы привели несколько типичных схем подключения для коммутации переменки до 240 вольт.

Обычное ТТР может переносить кратковременные перегрузки вплоть до 200% от номинала, особенно, если ток не подается резко, а возрастает по мере замыкания. Тем не менее предохранять реле от замыкания нужно и для них существуют определенные типы предохранителей.

Также стоит учитывать, что ТТР при работе могут нагреваться, а при температуре выше 70 градусов они практически прекращают функционировать, поэтому в обязательном порядке на реле устанавливаются радиаторы для твердотельных реле.

Как работает твердотельное реле — Upmation

В предыдущей статье мы обсудили все тонкости электромеханических реле, которые я настоятельно рекомендую вам сначала проверить здесь.

Из этой статьи вы узнали, почему мы все же лучше используем реле в целом, несмотря на большие достижения в области технологий.

В этой статье мы исследуем полностью электронный тип реле; твердотельное реле или SSR для краткости.

Мы узнаем, как проверить твердотельное реле с помощью мультиметра, а затем вы узнаете о проводке твердотельного реле. После того, как мы проверили различия между различными типами SSR, вы также узнаете, как выбирать среди всех различных типов SSR в зависимости от данного приложения.

Что такое твердотельные реле и почему мы их используем?

Внешний вид немного отличается от электромеханических реле; как и технология его изготовления.

Как уже упоминалось, в производстве твердотельных реле не используются механические движущиеся части, и все они сделаны из полупроводников, таких как диоды, транзисторы, тиристоры, симисторы и т. д.

Существуют различные конструкции для различных целей.

Например, когда вы разрабатываете внутреннюю компоновку электрического щита управления, вам всегда нужно больше места.

Твердотельные реле с тонкой конструкцией станут для вас подходящим выбором!

Если вы замените EMR на SSR с тонким дизайном, у вас будет больше свободного места на панели для добавления дополнительного оборудования.

Вы можете использовать твердотельные реле в качестве интерфейса между платами вывода ПЛК и нагрузками в процессе.

Однако, как вы узнаете из следующих статей, тиристоры и симисторы в большей степени предназначены для управления резистивными нагревательными элементами, поэтому твердотельные реле, использующие эти электронные компоненты в своих выходных цепях, также более применимы для эти цели.

Они также имеют разные названия в зависимости от производителя. Например;

— фотореле,

— реле MOSFET,

— твердотельные модули,

— твердотельные накопители,

и так далее.

Как проверить твердотельное реле с помощью мультиметра

Реле, которое мы выбрали для этого примера, представляет собой однофазное реле, которое принимает фиксированное постоянное напряжение на свои входные клеммы и имеет только нормально разомкнутый контакт на своем выходе.

Его вход находится в диапазоне от 3 до 32 вольт постоянного тока.

Выполняя проверку непрерывности с помощью источника питания и тестера напряжения (или мультиметра), мы удостоверяемся в работоспособности твердотельного реле.

Прежде всего, мы должны настроить тестер для проверки непрерывности.

Затем я помещаю щупы на выходные клеммы реле.

Как только входное напряжение достигает 3 вольт или выше, вы можете услышать звук от вашего тестера, сообщающий, что сопротивление между щупами почти равно нулю, поэтому контакт электронного выхода замкнут.

Как работает твердотельное реле? (Проводка твердотельного реле)

На стороне выхода реле мы видим, что мы можем подключить нагрузку переменного тока от 24 до 480 вольт.

Предположим, что имеется нагреватель мощностью 600 Вт/230 В (обогрев), который мы хотим использовать в качестве нагрузки и контролировать температуру с помощью управляющего сигнала, поступающего от ПЛК.

ПРИМЕЧАНИЕ: В следующей статье вы узнаете, что твердотельные реле обычно используются с контроллером другого типа, известным как ПИД-регулятор.

Нагреватель получает питание от источника переменного тока, но через твердотельное реле. Провод под напряжением переводим на ТЭН через SSR.

Итак, Провод Live от источника питания подключаем к одному из выходных контактов ТТР, а другой его вывод подключаем к нагревателю.

Нейтральный провод напрямую подключается к обогревателю от источника питания.

Здесь вы должны обязательно закрыть клеммы твердотельного реле, так как оно постоянно находится под напряжением; даже когда релейный выход выключен.

Как только ПЛК отправляет команду, загорается светодиод SSR, показывая, что выход реле замкнут.

Итак, нагреватель включается и начинает прогреваться до повышения температуры.

Конечно, есть датчик для обратной связи температуры резервуара с ПЛК.

Твердотельные реле и механические реле

1. Высокоскоростные переключающие твердотельные реле

Рассмотрим процесс, в котором мы собираемся отправлять команды на нагрузку за миллисекунды.

В этом процессе скорость переключения становится для нас основным параметром.

Таким образом, мы выиграем от полупроводниковой технологии твердотельных реле, поскольку они НАМНОГО быстрее, чем электромеханические реле.

2. Отсутствие искр, низкий уровень шума!

Как вы, возможно, уже знаете, милливольтные сигналы, такие как сигналы от термопар, могут быть искажены электрическими помехами.

Всякий раз, когда электромеханическое реле включается или выключается, оно производит некоторый электрический шум в панели, и чем больше электромеханических реле, тем больше может быть шум и вероятность искажения наших сигналов в системе управления.

Итак, нам лучше использовать SSR, так как они излучают намного меньше электрических помех.

3. Совместимость с опасными зонами

В опасной зоне НЕОБХОДИМО использовать SSR;

Поскольку искры, образующиеся при переключении ЭМИ, могут быть очень опасными и привести к взрыву.

Помимо однофазных, трехфазных, тонких или печатных твердотельных реле, они делятся на три основные категории в соответствии с их режимами переключения на выходе.

Типы твердотельных реле

1. Твердотельное реле произвольного включения (асинхронное)

Первое — твердотельное реле «случайного включения» или «асинхронное» твердотельное реле.

Когда контроллер подает управляющее напряжение на входные клеммы реле, сразу после этого включается выход реле и полностью пропускает ток в сторону нагрузки.

2. Твердотельное реле перехода через нуль (синхронное)

Второй и наиболее распространенный тип — «переход через нуль» или «синхронный».

Что такое пересечение нуля?

В синусоидальной волне Ac всякий раз, когда волна пересекает горизонтальную ось, мы будем иметь точку пересечения нуля.

Таким образом, в этом типе, в отличие от реле типа «Случайное включение», когда вход активен, оно не проводит ток нагрузки сразу;

, но выход будет ожидать первой точки пересечения нуля напряжением нагрузки переменного тока, чтобы передать весь электрический ток на нагрузку.

В твердотельных реле типа «Случайное включение» и «Пересечение нуля», когда управляющее напряжение снимается с входных клемм, выход не перестанет пропускать ток нагрузки до тех пор, пока не будет достигнута следующая точка пересечения нуля волны .

Характеристика всех типов твердотельных реле независимо от их типа переключения.

3. Твердотельные реле пропорционального управления

Твердотельные реле третьего типа называются твердотельными реле «пропорционального управления» и имеют свои собственные типы. Самые распространенные из них:

– Реле фазового угла

– Реле импульсного зажигания

Твердотельные реле с пропорциональным управлением используются для очень точного управления выходной мощностью (особенно в системах отопления и освещения).

В ТТР с пропорциональным управлением контроллер будет подавать АНАЛОГОВЫЙ управляющий сигнал на вход ТТР вместо фиксированного управляющего сигнала постоянного или переменного тока.

Таким образом, управляющий сигнал может быть аналоговым сигналом напряжения, например, 0-5 или 0-10 вольт постоянного тока, или это может быть электрический постоянный ток, такой как 4-20 мА.

Выход будет изменять величину тока нагрузки в зависимости от величины управляющего сигнала на входе.

3.1. Твердотельное реле с пропорциональным управлением по углу фазы

Предположим, что у нас есть твердотельное реле с фазовым углом, которое принимает сигнал 0-10 вольт на свои входные клеммы.

Контроллер подает управляющий сигнал 5 В на вход SSR для передачи 50% мощности на нагрузку.

В результате выход твердотельного реле (который представляет собой симистор) будет включаться на пике каждого полупериода переменного тока и, следовательно, передавать 50% мощности на нагрузку.

3.2. Твердотельное реле с пропорциональным управлением импульсным срабатыванием

В качестве другого примера, на этот раз у нас есть твердотельное реле «импульсного срабатывания» с аналоговым управляющим сигналом постоянного тока 0–10 В.

Если контроллер применяет 70 % входного сигнала (который здесь составляет 7 вольт), то выходное напряжение переменного тока будет передавать на нагрузку 70 % общей мощности.

Это означает, что из каждых 10 циклов переменного напряжения на нагрузку пройдет только 7 циклов.

Это была упрощенная форма сигнала почти для всех распространенных типов твердотельных реле.

Какой SSR для какого приложения?

Правильный выбор твердотельного реле обеспечивает высокую точность управления технологическим процессом.

Для резистивных нагрузок, таких как нагревательные элементы, идеально подходят твердотельные реле с пересечением нуля и пропорциональным управлением.

Для «индуктивных нагрузок», таких как электродвигатели, контакторы и т. д., обычно лучше подходят ТТР с включением.

В следующем уроке мы покажем вам пример твердотельного реле типа Zero-Cross на практике, и вы поймете, почему важно выбрать правильный тип твердотельного реле в зависимости от вашего приложения.

И… всё! На этот раз ВЫ сообщите нам, что бы вы хотели, чтобы мы осветили в следующих статьях.

Спасибо, что прочитали еще одну статью. Пожалуйста, распространите информацию, поделившись этой статьей:

Что такое твердотельное реле?

Вирал Нагда

В этом посте мы рассмотрим основные концепции твердотельных реле.

Одним из наиболее важных компонентов, используемых в электрической панели , является реле. В основном люди знакомы со стандартными электромеханическими реле.

Но есть еще один тип реле, который также широко используется для самых разных нагрузок, в основном тяжелых и резистивных типов. Это твердотельное реле (ТТР) . В этом посте мы поймем основную концепцию твердотельного реле.

Как следует из названия, твердотельные реле (ТТР) работают на полупроводниках. В отличие от электромеханического реле , в котором для включения и выключения цепи используются механические контакты, внутри реле нет механических контактов. 0225 твердотельное реле .

Быстрое переключение с помощью полупроводников, таких как симисторы, транзисторы, диоды и тиристоры. Этот метод работает либо на инфракрасных светоизлучающих диодах, либо на светодиодных соединителях. Благодаря использованию полупроводников переключение происходит очень быстро по сравнению со стандартным электромеханическим реле.

Кроме того, благодаря использованию полупроводников можно получить широкий диапазон управляющих напряжений от SSR, как фиксированных, так и переменных. Твердотельное реле в основном используется для резистивные и тяжелые нагрузки, такие как нагреватели и электрообогрев, для которых требуется большой ток нагрузки.

Принцип работы твердотельного реле

См. рисунок ниже. Как обсуждалось ранее, твердотельные реле (ТТР) не имеют движущихся частей. Они состоят из полупроводников и электронных частей.

Входная цепь состоит из светодиода, который срабатывает при входном напряжении. Затем имеется изоляция между входными и выходными цепями.

Выходная цепь состоит из оптрона для улавливания света и преобразования его в электрическую энергию для схемы управления нагрузкой (состоящей из симистора, диодов, транзисторов или тиристоров).

При подаче питания на входную цепь ток протекает через светодиод, излучающий свет. Оптопара обнаруживает его и преобразует в электрическое напряжение, которое затем подается на схему управления нагрузкой для управления окончательным выходным напряжением нагрузки. Когда входное напряжение отключается, нагрузка также отключается.

Благодаря использованию технологии оптопары переключение происходит быстро, чувствительно и имеет высокий уровень изоляции. Выходное напряжение может быть цифровым или аналоговым, в зависимости от используемой входной цепи и схемы управления нагрузкой.

Типы управления твердотельными реле

Для твердотельных реле (ТТР) доступно три типа методов управления.

Они следующие:

1. Произвольное включение твердотельного реле
2. Переход через ноль твердотельного реле
3. Пропорциональное управление твердотельным реле

Произвольное включение твердотельного реле

При входном напряжении применяется, как показано на рисунке, выходное напряжение немедленно включается и применяется в течение всего цикла переменного тока, пока включено входное напряжение.

Как только он выключается, выходное напряжение также выключается.

Переход через ноль твердотельного реле

Как показано на рисунке ниже, при подаче входного напряжения выходное напряжение не сразу включается; скорее, он начинает цикл, как только он касается следующей доступной нулевой точки на осциллограмме.

Затем применяется для всего цикла переменного тока, пока есть входное напряжение. Когда входное напряжение сбрасывается, выходное напряжение не отключается сразу; скорее он останавливает цикл, как только он касается следующей доступной нулевой точки на осциллограмме.

Пропорциональное управление твердотельным реле

Два предыдущих типа, которые мы обсуждали, были типами цифровых выходов. Как следует из названия, твердотельное реле пропорционального управления имеет аналоговый выход.

В зависимости от заданного входного напряжения будет задано соответствующее выходное напряжение. Этот тип используется для ПИД-регулирования нагревателей и других устройств, где требуется точный контроль температуры.