устройство, принцип работы, виды, схемы подключения

При организации логических схем управления оборудованием в качестве коммутаторов используются различные виды реле. В связи с развитием и совершенствованием полупроводниковых приборов на смену классическим логическим элементам пришло твердотельное реле (ТТР). Для чего используется, как устроен и как функционирует данный вид устройств, мы рассмотрим в данной статье.

Назначение

Сфера применения твердотельного реле достаточно обширна и охватывает самые разнообразные отрасли промышленности и народного хозяйства. Их используют в таких системах, где по условиям эксплуатации можно исключить периодический контроль состояния коммутатора. Твердотельные приборы устанавливаются в оборудовании с частыми коммутациями, где классические подвижные контакты не справляются с работой и перегорают. Или в таких электроустановках, где недопустимо искрообразование при разрывании или замыкании цепи контактной группой.

Помимо этого твердотельные реле характеризуются малыми габаритами, что делает их весьма привлекательной альтернативой для слаботочного оборудования. Они применяются в электронике и бытовых устройствах, а также труднодоступных местах, где после ввода прибора в работу отсутствует возможность технического обслуживания.

Основными направлениями, в которых вы часто встретите твердотельное реле, являются:

• нагревательные электроприборы с ТЭНами, спиралями для контроля температуры нагревания;
• контроль температурных режимов в технологических процессов;
• отслеживание рабочих режимов силовых трансформаторов;
• регулировка степени освещенности или включение освещения в зависимости от времени суток;
• применение в качестве датчика движения;
• включение и отключения электродвигателей, переключение различных режимов их работы;
• в качестве электронных ключей силовых и слаботочных электроустановок;
• как коммутаторы станочного оборудования, в котором нужна высокая частота срабатывания;
• для переключения позиций в источниках бесперебойного питания.

Стоит отметить, что повсеместная автоматизация технологических процессов все чаще задействует твердотельное реле в качестве коммутационного устройства.

Устройство

Конструктивно твердотельное реле представляет собой расширенный вариант полупроводникового ключа. В состав устройства входят резисторы, транзисторы, симисторы или тиристоры, которые и лежат в основе их работы. За счет того, что вся конструкция имеет монолитную структуру – единый блок, реле  и получило название твердотельного.

Рис. 1. Устройство твердотельного реле

Условно все устройство можно разделить на несколько блоков:

• Входной узел – используется для подачи управляющего сигнала. В состав узла входит токоограничивающий резистор и устройство для передачи сигнала на коммутирующий элемент.
• Триггерный узел – применяется для обработки получаемых сигналов. Как правило, является частью линии оптической развязки, но может устанавливаться и отдельно от нее.
• Узел оптической развязки – осуществляет гальваническое разделение основного участка и контролирующего. Является неотъемлемой составляющей реле переменного тока. От конструктивных особенностей этого узла напрямую зависит принцип действия коммутатора.
• Цепь коммутации – производит включение и отключение линии питания нагрузки. Функционирует по принципу запирания и отпирания p-n перехода, поэтому классического переключения в твердотельных реле не происходит.
• Цепи защиты – осуществляют устранение помех, защищают твердотельное реле от перегрузок и токов коротких замыканий. По месту расположения бывают внутренней и внешней установки.
• Выходной узел – используется для подключения нагрузки, как правило, представлен парой контактов или клемм.

Следует отметить, что в зависимости от типа твердотельного реле, состав основных блоков может существенно отличаться. Поэтому определенные модели могут обходиться без некоторых из вышеперечисленных узлов.

Принцип работы

В зависимости от вида твердотельного реле, может отличаться и принцип его действия. В основе работы лежит два сигнала – управляющий и управляемый, которые могут генерироваться и передаваться различным способом. Поэтому в качестве примера мы рассмотрим одну из разновидностей данного устройства, функционирующего посредством оптрона.

Рис. 2. Принцип действия твердотельного реле

Оптрон, в соответствии с п.1.1 ГОСТ 29283-92 осуществляет генерацию электромагнитных или световых импульсов с определенными параметрами. В соответствии с которым и происходит взаимодействие его компонентов. Конструктивно оптрон представляет собой оптическую пару – светодиод и фотодиод, установленные в разных блоках твердотельного реле.

При подаче питания на входной узел твердотельного реле начнется протекание тока через цепь светодиода. В результате чего световое излучение попадет на фотодиод. При достижении световым потоком заданной интенсивности, фотодиод установит рабочие параметры для цепи нагрузки и произведет коммутацию нагрузки.

Отличия от электромеханических реле

Рис. 3. Отличия между электромеханическим и твердотельным реле

Если рассматривать основные отличия, то они заключаются в принципе реализации логических операций. Так, в соответствии с п. 3.1.1 ГОСТ IEC 61810-7-2013 под электромеханическим реле следует понимать такое устройство, в котором операции производятся за счет движения механических элементов. В частности, на катушку индуктивности подается управляющий импульс, который создает достаточный электромагнитный поток для перемещения сердечника. Механически сердечник соединяется с контактной группой, которая замыкается и размыкается в зависимости от управляющего сигнала.

Твердотельное реле, в свою очередь, не имеет подвижных частей, а изменение логического состояния производится путем перевода полупроводникового элемента из открытого состояния в закрытое, и, наоборот. Поэтому основным отличием от электромеханических моделей является отсутствие подвижных контактов.

Технические характеристики

При выборе конкретной модели для замены вышедшего со строя твердотельного реле или для установки в новом оборудовании необходимо руководствоваться основными характеристиками прибора.

К основным параметрам относятся:

• Класс и величина напряжения на входе и выходе устройства;
• Сопротивление твердотельного элемента или потребляемая мощность;
• Ток срабатывания – определяет рабочие параметры перехода из одного логического состояния в другое;
• Перегрузочная способность – кратная величина номинальному току;
• Электрическая прочность изоляции;
• Тип монтажа – наличие крепежных деталей или пайка на выводы;
• Материал, из которого изготовлено реле;
• Габаритные размеры;
• Наличие дополнительных функций.

Все характеристики твердотельных реле будут отличаться в зависимости от вида конкретного устройства.

Виды

Разделение по видам обуславливается как рабочими параметрами некоторых устройств, так и сферой их применения. Поэтому, классификация твердотельных реле осуществляется по нескольким факторам, определяющим тот или иной параметр.

Так, все логические элементы, в зависимости от рода тока, подразделяются на две группы – реле постоянного и переменного тока. Первые отличаются высокой надежностью и отлично справляются с поставленными задачами, как при низких, так и при высоких температурах. Второй вид обладает высокой скоростью срабатывания.

В зависимости от количества подключаемых фаз все твердотельные реле подразделяются на однофазные и трехфазные. Первый вид обеспечивает питание однофазной нагрузки или устройств постоянного тока. Трехфазные, в большинстве случаев, используются для питания электродвигателей, но встречаются коммутаторы и для других типов оборудования.

Рис. 4. Трехфазные и однофазные твердотельные реле

По типу управления различают следующие виды:

• Фазовое – плавно изменяет напряжение на выходе в процентном соотношении;
• Мгновенное – производит переключение мгновенно;
• При переходе через 0 – переключение осуществляется только при достижении синусоидой нулевого значения.

В зависимости от пропускаемой нагрузки, все устройства могут подразделяться на слаботочные и силовые. Первые устанавливаются в цепи управления, вторые используются для питания мощного бытового и промышленного оборудования.

Схемы подключения

На практике существует несколько вариантов подключения твердотельного реле к цепи питания и управления. Так, в зависимости от величины и рода питающего напряжения выделяют схему постоянного и переменного тока:

Рис. 5. Схема подключения твердотельного реле на 230 В

Как видите, здесь от фазного и нейтрального проводника напряжение подается и на цепь управления (выводы 3 и 4), и к нагрузке. Через выводы 1 и 2 фазный проводник устанавливается в коммутацию твердотельного реле для питания потребителя. Включение и отключение производится путем замыкания контактной группы К1 в цепи управления.

Еще один вариант схемы – управление нагрузкой посредством низковольтного сигнала:

Рис. 6. Питание твердотельного реле низким напряжением

В таком случае напряжение сети изначально подается на блок питание, где оно преобразуется и понижается. А затем через контакты К1 поступает в цепь управления твердотельного реле на выводы 3 и 4. Питание нагрузки происходит по тому же принципу, что и в предыдущем случае.

Помимо этого схемы подключения твердотельных реле подразделяются на две категории – нормально открытые и нормально закрытые. Первый вариант подразумевает такой принцип действия, когда подача напряжения на цепь управления подает напряжение к нагрузке.

Рис. 7. Нормально открытая схема твердотельного реле

Второй вариант схемы при подаче напряжения в цепь управления отключает питание нагрузки.

Рис. 8. Нормально закрытая схема твердотельного реле

Помимо этого существует трехфазная схема питания для соответствующего типа нагрузки:

Рис. 9. Трехфазная схема подключения твердотельного реле

Как видите на схеме, здесь используется трехфазное твердотельное реле. Для цепи управления используется пониженное напряжение, подаваемое от преобразователя. Линия трехфазного питания подключается к выводам A1, B1, C1, а трехфазный электродвигатель к выводам A2, B2, C2.

Достоинства и недостатки

Данный вид логических элементов характеризуется рядом плюсов и минусов в эксплуатации. К основным преимуществам твердотельных реле относятся:

• Длительный срок эксплуатации в сравнении с электромеханическими моделями;
• Может выполнять значительно больше коммутаций до наработки на отказ;
• Бесшумность в работе;
• Небольшой размер и вес;
• Отсутствует механический износ контактной группы из-за их отсутствия;
• Возможность установки в пожароопасных и взрывоопасных зонах за счет отсутствия искр в процессе коммутации;
• Может работать без скачков напряжения и тока, чем в значительной мере нивелирует переходные процессы;
• Внутреннее сопротивление практически не меняется в процессе эксплуатации;
• Практически невосприимчивы к воздействию вибрации, оседанию пыли, электромагнитным полям.

Но, вместе с тем, твердотельные реле обладают и некоторыми недостатками. Существенной проблемой является нелинейная вольтамперная характеристика. В отключенном состоянии сопротивление p-n хоть и большое, но не бесконечное, чем обуславливаются токи утечки. Во включенном состоянии сопротивление полупроводника обуславливает нагрев твердотельного элемента и необходимость его принудительного охлаждения в силовых реле.

Также к недостаткам относят необходимость принятия мер против ошибочного срабатывания. При пробое твердотельные реле часто остаются во включенном состоянии, что создает опасность для оборудования и эксплуатационного персонала. За счет наличия p-n перехода пропускание тока в обратном направлении происходит не мгновенно. Одной из наибольших проблем является перегрузка, из-за которой реле мгновенно выходит со строя.

схема подключения, устройство, характеристики и управление

На чтение 9 мин Просмотров 209 Опубликовано 03.06.2019 Обновлено 23.05.2019

Для контроля различного электронного оборудования требуется прибор, отличающийся миниатюрными размерами и высокой степенью надежности. К таким устройствам относятся твердотельные реле постоянного и переменного тока. Они нашли свое применение в бытовых и промышленных условиях. Реле можно самостоятельно собрать и установить своими руками без особых трудностей. Единственный критерий, препятствующий широкому распространению устройства – его стоимость. Прежде чем использовать твердотельное реле, нужно разобраться с его параметрами, принципом работы, конструкцией.

Принцип работы

Устройство твердотельного реле

Твердотельное реле – это модульный полупроводниковый прибор, используемый для замыкания и размыкания электрических сетей. Он представлен в виде транзисторов, симисторов, тиристоров. Твердотельные реле также называются SSR (solid state relay).

Основные компоненты, из которых состоит реле:

• входной узел;
• предохранители;
• триггерная цепь;
• развязка;
• узел переключения;
• защитная цепь;
• выходной узел.

Большая часть твердотельных реле применяется для автоматики, подключенной к электросети 20-480 Вольт.

Принцип действия устройства прост. В корпус реле входят два контакта и два управляющих провода. Их число может изменяться в зависимости от фаз, которые были подключены. Под действием напряжения происходит переключение основной нагрузки.

Работая с реле, нужно учитывать, что под высокими напряжениями есть риск появления небольших токов утечки, которые могут навредить технике. Это связано с тем, что в реле остается небольшое сопротивление.

Известные модели

Расшифровка маркировки

Основные характеристики зависят от многих факторов. К популярным отечественным моделям, произведенным фирмами КИПпрбор, Протон, Cosmo, относятся:

• ТМ-О. Устройства со встраиваемой схемой «ноль», через которую проходит переход фазы.
• ТС. Модели, которые выключаются в любой момент времени.
• Наиболее популярные и используемые – ТМВ, ТСБ, ТСМ, ТМБ, ТСА. Они обладают выходной RC цепью.
• Тс/ТМ – силовые. Токи достигают значений 25 мА.
• ТСА, ТМА – применяются в чувствительных приборах.
• ТСБ, ТМБ – низковольтные модели. Напряжение не превышает 30 В.
• ТСВ, ТМВ – высоковольтные. Напряжение достигает 280 В.

К иностранным аналогам относятся изделия, произведенные фирмами Carlo Gavazzi, Gefran, CPC.

Расшифровка

Модели SSR, TSR (однофазные и трехфазные соответственно) являются самыми популярными. Их сопротивление равно 50 Мом и более при напряжении 500 В.

Записывается обозначение как SSR -40 D A H. SSR или TSR обозначает число фаз. 40 – нагрузка в Амперах. Буквой обозначается сигнал на входе (L 4-20 мА, D – 3-32 В при постоянном токе, V – переменное сопротивление, A – 80-250 В при переменном токе). Следующая буква – входное напряжение (А – переменное, D – постоянное). Последняя буква – диапазон выходных напряжений (Н – 90-480 В, нет буквы – 24-380 В).

Особенности работы с устройством

Реле однофазное 220В

При работе с твердотельным реле 220в (управление 220), нужно придерживаться следующих правил:

• Соединение должно осуществляться винтовым способом. Оно является достаточно надежным. Спайка частей не нужна, скрутка запрещена.
• Нельзя допускать попадания пыли, воды и металлических предметов на реле. Они приводят к выходу из строя компонента.
• Нельзя прикладывать недопустимые внешние воздействия на корпус. К ним относятся заливание жидкостью, удары, вибрации, падения.
• Не трогать прибор во время работы. Корпус нагревается, из-за чего человек может получить ожог.
• Не устанавливать реле рядом с легковоспламеняемыми предметами.
• Перед подключением цепи следует убедиться в корректности собранных соединений.
• При нагреве корпуса выше 60 градусов требуется установка дополнительного охлаждения с помощью радиаторов.
• Нельзя допускать появления короткого замыкания на выходе.

При соблюдении требований к эксплуатации реле будет выполнять свою работу надежно и качественно весь заявленный срок.

Преимущества и недостатки

Твердотельные реле имеют ряд положительных качеств перед электромеханическими аналогами. К ним относятся:

• Долговечность. Полупроводниковый прибор способен выдержать до десятков тысяч циклов включения и выключения.
• Создается качественное подключение.
• Грамотный контроль нагрузки.
• Высокое быстродействие.
• Отсутствие электромагнитных помех в замкнутой сети.
• Быстрое срабатывание.
• Бесшумность работы.
• Миниатюрные размеры.
• Отсутствие дребезгов контактов.
• Высокая производительность.
• Возможность плавного перехода между сетями постоянного и переменного тока. Зависит от мощности и типа прибора.
• Широкая область применения.
• Выдерживает перегрузки в 2000.
• Защита от резких и больших скачков напряжения и тока.

Есть и ряд минусов, из-за которых электромеханическое реле может быть выгоднее в применении. В первую очередь это высокая стоимость изделия и сложность его покупки. Приобрести твердотельные реле можно только в профессиональном специализированном магазине электронных компонентов. Сложности возникают и при первичной коммутации – могут появиться высокие скачки тока. Возникающие в процессе работы микротоки также негативно сказываются на реле.

На работу устройства накладываются и эксплуатационные требования – в помещении должен быть нормальный уровень пыли и влажности. Оптимальные значения можно найти в документации к реле.

Твердотельные реле не могут работать с приборами, напряжение которых превышает 0,5 кВ. Повышение рекомендуемых значений может привести к расплавлению контактов.

Области применения

Область применения

Несмотря на высокую цену, твердотельные реле активно применяются в различных сферах. Они успешно справляются со следующими задачами:

• Регулирование температуры с помощью тэна.
• Поддержка нужной температуры в технологических процессах.
• Коммутация управляющих цепей.
• Замена пускателей бесконтактного типа.
• Управление электрическими двигателями.
• Контроль нагрева трансформаторов.
• Регулирование уровня подсветки.

В каждом случае используется определенный тип реле.

Классификация твердотельных реле

Трехфазное реле

Полупроводниковые твердотельные реле можно классифицировать по разным показателям. По особенностям контролирующего и коммутируемого напряжения выделяют:

• Твердотельные реле постоянного тока. Их используют в цепях постоянного электричества с мощностью от 3 до 32 Ватт. Отличаются высокими удельными характеристиками, наличием светодиодной индикации, надежностью. Рабочий температурный диапазон достаточно широк и составляет от -30 до +70 градусов.
• Реле переменного тока. Они отличаются низким уровнем электромагнитных помех, отсутствием шумов, малым потреблением электроэнергии. Диапазон рабочих мощностей составляет от 90 до 250 Вт.
• Реле с ручным управлением. С помощью таких устройств можно самостоятельно регулировать режим работы.

По типу напряжения выделяются однофазные и трехфазные реле. Однофазные приборы используются в сетях с силой тока от 100 до 120 А или от 100 до 500 А. В них управление осуществляется за счет получения аналогового сигнала и переменного резистора. Трехфазные реле используются для коммутации на трех фазах одновременно. Сила тока 10-120 А. Трехфазные модели служат дольше однофазных.

В отдельную группу из трехфазных твердотельных реле выделяют устройства реверсивного типа. Они отличаются маркировкой и бесконтактным соединением. Основной функцией является надежная коммутация каждой цепи по отдельности. Они защищают цепь от ложных срабатываний. Основное применение нашли в асинхронных двигателях. Для работы с реле необходима установка предохранителя или варистора.

По методу коммутации реле классифицируются так:

• устройства емкостного или редуктивного типа, а также приборы слабой индукции;
• со случайным или мгновенным срабатыванием;
• с фазным управлением.

По конструкции можно выделить модели, устанавливающиеся на дин рейку и на специальную планку переходного типа.

Советы по выбору

Предохранитель от повышения нагрузок

Купить твердотельные реле можно только в специализированном магазине электронной техники.  Опытные специалисты помогут подобрать лучшее устройство для определенных целей. На стоимость изделия влияют следующие факторы:

• тип реле;
• наличие фиксирующих механизмов;
• материал корпуса;
• время включения;
• фирма-изготовитель и страна производства;
• мощность;
• необходимая энергия;
• габариты.

При покупке важно учесть, что должен быть запас по мощности, превышающий рабочую в несколько раз. Это убережет реле от поломок. Также дополнительно используются специальные предохранители. К самым надежным относятся:

• G R – используются в широком диапазоне нагрузок, отличаются высоким быстродействием.
• G S – работают во всем диапазоне токов. Надежно защищают устройство от превышения нагрузки электросети.
• A R – защищают компоненты полупроводникового устройства от короткого замыкания.

Такие приборы обеспечивают высокую защиту от поломок. Их стоимость сопоставима с ценой самого реле. Меньшими защитными свойствами и, соответственно, меньшей стоимостью обладают предохранители классов B, C, D.

Для надежной и стабильной работы реле нужно подобрать охлаждающий радиатор. Особенно это актуально при превышении температуры выше 60 градусов. Запас тока для обычного реле должен превышать рабочие токи в 3-4 раза. При работе с асинхронными двигателями этот показатель должен увеличиться до 8-9 раз.

Схемы подключения

Существуют различные способы подключения твердотельных полупроводников. Они зависят от особенностей подключаемой нагрузки. Дополнительно в схему могут включаться различные элементы управления.

К наиболее используемым схемам относятся:

• Нормально-открытая. Нагрузка находится под напряжением при наличии управляющего сигнала.
• Нормально-закрытая. Нагрузка находится под напряжением при отсутствии управляющего сигнала.
• Управляющее и нагрузочное напряжение равны. Используется для работы в сетях постоянного и переменного тока.
• Трехфазное. Может подсоединяться по-разному – «звезда», «треугольник», звезда с нейтралью».
• Реверсивное. Разновидность трехфазного реле. Включает в себя 2 контура управления.

Прежде чем собирать схему, ее нужно нарисовать на бумаге.

Подключение к сети производится через пускатели или контакты. При использовании трехфазного реле все 3 фазы должны быть подключены к соответствующим клеммам, расположенным сверху прибора. Маркируются верхние фазные контакты буквами A, B C, ноль – N.

На устройстве есть и нижние клеммы, маркирующиеся цифрами 1, 2, 3. Подключаются они по следующему алгоритму:

• 1 – к выходу катушки в контакторе.
• 3 – на любую фазу, которая проходит в обход реле.
• 2 – к нулю сети.

Силовые элементы подключаются следующим образом: фазы под напряжением нужно подсоединить к соответствующим клеммам на контакторе; нагрузочные проводники – на выход контактора; нули объединяются на общей шине в распределительной коробке.

Настройка реле будет рассмотрена на примере VP 380 А:

• Устройство включить в сеть.
• Посмотреть на дисплей. При отсутствии напряжения будут мигать цифры. Появление черточек сигнализирует об изменении чередования фаз или отсутствии одной из них.

В нормальном состоянии электросети примерно через 15 секунд должны замкнуться контакты 1 и 3, подающие питание на катушку и в сеть.

Если подключение выполнено неверно, экран будет мигать. Тогда нужно проверить его правильность. Выставить необходимые настройки можно с помощью кнопок на корпусе. Кнопки с треугольниками отвечают за выставление нужных пределов.

Твердотельное реле: виды, практическое применение, схемы подключения

Твердотельное реле: схема, принцип работы, подключение

ТТР (Твердотельное реле) (англ. SolidStateRelay (SSR) – полупроводниковое устройство, рассчитанное на управление изменений электрического тока. Главное назначение устройства – изоляция между цепями напряжения.

ТТР – регулятор мощности напряжения, обеспечивает правильную функциональность электрических систем различного оборудования, контролирует и управляет включением и выключением приборов.

ОГЛАВЛЕНИЕ

• Принцип действия
• Виды устройства
• Сферы применения
• Преимущества использования
• Как выбрать полупроводниковое устройство?

Принцип действия

Схема всех SSR практически одинаковая, даже если есть разница, она никак не влияет на принцип действия.

Схема SSR постоянного тока

Принцип действия механизма заключается в замыкании и размыкания контактов, которые передают напряжение. Выполняется это с помощью активатора, то есть твердотельного прибора.

В зависимости от характера тока (переменного или постоянного) используется тип силового элемента (полупроводниковый прибор).  Для постоянного тока используются транзисторы, для переменного – симисторы и тиристоры. Транзистор пропускает постоянный ток.

Обратите внимание

Симистор проводит ток в двух направлениях, а тиристор может проводить напряжение и в 1ом и в 2х направлениях.

Схема твердотельного реле переменного тока

Схема цепей

На вход поступает электрический сигнал, дальше он подаётся на оптический светодиод. Оптическая развязка обеспечивает изоляцию между входной, промежуточной и выходной цепью. В работу включается триггерная цепь.

Она управляет переключением выхода ТТР. Переключающая цепь передает напряжение на нагрузку, которая представлена транзистором, тиристором или симистором.

Защитная цепь нужна для надежной работы ТТР при различных нагрузках.

Для предотвращения сгорания контактов устройства, рекомендуется установка предохранителя.

Виды устройства

SSR различаются по следующим свойствам.

• Однофазное реле способно коммутировать электрический ток от 10 до 120 А или от 100 до 500 А. Управление проводится через фазу с помощью аналогового сигнала (непрерывный по времени) и переменного резистора (элемент электрической цепи). Как правило, корпус однофазного SSR стандартный, модульный (завершенная конструкция).

Однофазное реле используется в бытовых приборах.

Рекомендация. Установка однофазного ТТР в электрическую систему обезопасит домашнюю технику от поломки.

• Трехфазное релекоммутирует электричество на трёх фазах сразу. Диапазон напряжения 10 – 120 А. Отдельными характеристиками обладает реверсивное трехфазное ТТР. Выделяется надёжной коммутацией цепей. Сфера использования – непостоянная работа двигателя.

Чтобы не происходило перенапряжение, используется варистор (полупроводниковый резистор)или предохранитель. Трёхфазное SSR имеет долгий срок использования в сравнении с однофазным устройством.

Для экономии на платежах за электроэнергию наши читатели советуют «Экономитель энергии Electricity Saving Box». Ежемесячные платежи станут на 30-50% меньше, чем были до использования экономителя. Он убирает реактивную составляющую из сети, в результате чего снижается нагрузка и, как следствие, ток потребления. Электроприборы потребляют меньше электроэнергии, снижаются затраты на ее оплату.

Источник: http://sizein.ru/tverdotelnoe-rele-sxema-princip-raboty-podklyuchenie.html

Твердотельные реле. Устройство и работа. Виды и особенности

Для обеспечения подключения различных электрических устройств бесконтактным способом применяют твердотельные реле, которые стали популярными в промышленности. Они используются для создания надежного оборудования с малыми габаритами. Основным недостатком таких устройств называют их высокую стоимость.

Твердотельное реле обеспечивает связь между электрическими цепями высокого и низкого напряжения с помощью полупроводниковых элементов.

Принцип действия и особенности конструкции

Имеется множество исполнений моделей таких устройств, но по своей структуре они мало чем отличаются. Эти незначительные отличия не оказывают влияния на их принцип действия, так как он по сути дела один и тот же.

Разберемся в особенностях управления электроприборами с помощью твердотельного реле. От обычных реле они отличаются отсутствием механических замыкаемых и размыкаемых контактов. Вместо них в твердотельном реле используются полупроводниковые элементы, такие как транзистор, либо симистор.

Принцип работы реле состоит в размыкании и замыкании цепи, передающей напряжение. Это осуществляется активатором, то есть, твердотельным устройством. Вид силового элемента зависит от свойства тока, который может быть, как переменным, так и постоянным. Для постоянного тока применяются транзисторы, для переменного тока – тиристоры и симисторы.

Через транзистор проходит ток. Симистор может пропускать ток в обоих направлениях, так же, как и тиристор.

На вход подается электрический сигнал, далее он идет на оптическую развязку на основе светодиода. Оптическая развязка позволяет изолировать входную цепь от промежуточной и выходной цепи. Далее в действие вступает цепь триггера, которая обеспечивает управление переключением выхода твердотельного реле.

Цепь переключения подает напряжение на нагрузку, представленную транзистором, либо симистором. Цепь защиты необходима для надежности работы реле при разных нагрузках.

Виды твердотельных реле

Имеется множество разных видов таких реле, отличающихся своими особенностями напряжения коммутации и контроля.

• Реле постоянного тока применяются в сети постоянного напряжения в интервале 3-32 ватта, характерны повышенными удельными свойствами, индикаторами на светодиодах, повышенной надежностью. Многие модели способны работать в широком интервале рабочих температур: -30 +70 градусов.
• Реле переменного тока, имеют особенность в пониженном уровне электромагнитных помех, не создают шума при эксплуатации, малый расход электроэнергии, и высокое быстродействие. Диапазон мощности составляет от 90 до 250 ватт.
• Реле с управлением вручную, дают возможность самостоятельной настройки типа действия.

По виду нагрузки реле разделяют на:

Однофазное исполнение дает возможность подключать электрический ток в интервале от 10 до 120 ампер, либо от 100 до 500 ампер. Управление производится аналоговым сигналом и сопротивлением переменного типа.

3-фазные исполнения используют для подключения тока одновременно на трех фазах. Они могут работать в диапазоне 10-120 ампер. Среди них есть устройства реверсивного вида, отличающиеся обозначением и бесконтактной коммутацией. Их задача заключается в осуществлении надежного подключения всех цепей по-отдельности.

Чтобы защитить реле от ложных срабатываний, применяют специальные устройства.

Они применяются при запуске и эксплуатации асинхронного электромотора. При выборе такого устройства нужно сделать необходимый запас мощности. Для защиты реле от перенапряжений также применяется предохранитель быстрого действия, либо варистор.

Реле трехфазного исполнения имеют срок службы больше, чем 1-фазные реле. Коммутация осуществляется после перехода тока через нулевую границу.

По методам коммутации реле делятся:

• Реле для емкостных и индуктивных нагрузок.
• Реле для мгновенных срабатываний, применяются при необходимости быстрого подключения.
• С фазным управлением, дающим возможность регулировки освещения, нагревательных элементов.

По конструктивным особенностям реле делятся:

• С возможностью монтажа на рейку DIN.
• Для переходных планок, универсальные.

Достоинства и недостатки

Благодаря такому принципу действия мы получаем ряд преимуществ и недостатков.

Преимущества

• Отсутствие каких-либо щелчков при переключении. Хотя отсутствие звуковой индикации для кого-то может быть и минусом.
• Полупроводниковые твердотельные реле не искрят, не дребезжат и механически не изнашиваются, благодаря чему получается срок службы как минимум десятки лет без какого-либо обслуживания.
• Благодаря свойствам полупроводниковых элементов, возможна коммутация с минимумом помех.
• Высокое быстродействие позволяет производить включение при переходе напряжения через ноль. А при выключении симистор закрывается не сразу, а ровно тогда, когда через ноль переходит ток, что тоже снижает уровень помех.
• Малый расход электрической энергии благодаря тому, что нет электромагнитной связи. Использование полупроводников позволяет снизить потребление электрической энергии на 90%.
• Твердотельные реле имеют небольшие габариты, что позволяет упростить его установку и транспортировку.
• Длительный срок работы, не требующий технического обслуживания устройства.
• Широкая сфера применения для различных типов устройств и приборов.
• Возможность осуществления большого количества срабатываний (более одного миллиарда).
• Обеспечивает надежную изоляцию цепей входа и силовых цепей между собой.
• Повышает производительность устройства.
• Механическая прочность выражается в герметичной конструкции, вибрационной и ударной стойкости.

Недостатки

Казалось бы, пора везде и всюду менять механические реле на твердотельные. Но не стоит торопиться. Есть здесь один подвох.

На открытом полупроводниковом элементе падает на порядки большее напряжение, чем на замкнутых контактах обычного реле, а именно, около двух вольт. Казалось бы, ерунда, всего один процент от напряжения в розетке.

Важно

Но, предположим, что мы управляем двухкиловаттным обогревателем, который потребляет ток около 10 ампер.

Какая же мощность тогда будет выделяться на хваленом твердотельном реле? Умножаем 10 на 2, и получаем целых 20 ватт. Без хорошего радиатора здесь, к сожалению, не обойтись. А какая мощность будет выделяться при коротком замыкании – вообще страшно представить. Полупроводники расплавятся моментально, намного быстрее, чем сработает обычный автоматический выключатель в распределительном щитке.

Спасти твердотельные реле от губительного влияния короткого замыкания смогут только быстродействующие предохранители. Кроме большого выделения тепла есть у твердотельного реле еще один недостаток. Помех оно излучает меньше, но при этом само боится помех. И для защиты от них параллельно полупроводниковому элементу подключается цепочка из резистора и конденсатора.

И даже когда полупроводниковый элемент закрыт, реле все равно пропускает ток в несколько миллиампер. Для электрообогревателя это конечно не страшно, а вот, например, компактная люминесцентная лампа может начать вспыхивать. Практически можно увидеть, как нагрев мешает применяемости твердотельного реле.

Сфера применения

Твердотельные реле применяются очень широко. Они работают там, где необходимо подключать индуктивную нагрузку. Основные области использования рассматриваемых реле:

• Системы с регулированием температуры нагревательными элементами.
• Поддержание одной температуры в процессах и технологиях промышленного производства.
• Подключение цепей управления.
• Заменяют магнитные пускатели реверсивного действия.
• Управление электродвигателями.
• Контроль температуры трансформаторов и других устройств.
• Регулировка уровня света.

Как выбрать твердотельные реле

Чтобы приобрести такой вид реле, рекомендуется посетить специализированный магазин электронных товаров. Там квалифицированные специалисты окажут помощь в подборе подходящего реле по всем параметрам.

При выборе рекомендуется учитывать такие свойства реле:

• Тип реле.
• Наличие креплений.
• Материал корпуса.
• Скорость работы.
• Наличие вспомогательных функций.
• Фирма изготовитель.
• Мощность.
• Расход электричества.
• Габаритные размеры.

Есть важный совет при покупке реле. Твердотельные реле рекомендуется устанавливать с запасом по мощности в несколько раз.

В противном случае, даже небольшое превышение мощности выведет из строя реле.

Для защиты реле от неисправностей рекомендуется применять специальные предохранители. Имеется несколько видов предохранителей для защиты твердотельных реле:

• g R – применяются в широком интервале мощностей, имеют повышенное быстродействие.
• g S – применяются для любого тока, осуществляют защиту полупроводников от высоких нагрузок сети.
• a R – осуществляют защиту полупроводников от короткого замыкания.

Такие предохранители стоят недешево, их стоимость примерно равна цене самого реле. Однако это стоит того, так как они создают эффективную защиту реле от выхода из строя. Бывают и другие виды предохранителей, относящиеся к классам В, С, D.

Они имеют отличия в том, что осуществляют защиту низкого качества, и меньшей ценой.

Во время работы твердотельные реле быстро нагреваются. При чрезмерном нагреве коммутация происходит с отклонением от нормального режима, ток снижается. При достижении 65 градусов, реле сгорает.

Поэтому, для нормальной работы реле необходим радиатор охлаждения, а также запас по току в 3-4 раза больше номинала.

При применении реле для регулирования скорости электродвигателей, запас по току следует повысить до 8-10 раз.

Похожие темы:

Источник: https://electrosam.ru/glavnaja/jelektrooborudovanie/ustrojstva/tverdotelnye-rele/

Твердотельное реле (SSR)

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 работы

Твердотельное 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.

Совет

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

1. Меньшие габариты по сравнению с «электромагнитным собратом»
2. Бесшумное переключение и работа
3. Высокая надёжность и долгий срок службы
4. Высокая скорость переключения (сравнима со скоростью света)
5. Отсутствие эффекта искрения и подгорания контактов
6. Сравнительно высокая стоимость
7. 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).

Характеристики твердотельного реле

1. 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.
2. Тип коммутируемого напряжения.

   Аналогично управляющему напряжению может быть постоянным и переменным. Минимальные и максимальные значения коммутируемого напряжения также указываются в паспорте устройства.

3. Максимальный ток нагрузки  —  выбирается сообразно с мощностью предполагаемой нагрузки.
4. Количество фаз коммутируемого переменного напряжения — одно- или трёхфазные.

Области применения твердотельных реле

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 тока

Используется 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 тока

Предназначены 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.

Источник: http://lazysmart.ru/osnovy-avtomatiki/tverdotel-noe-rele-ustrojstvo-printsip-raboty-i-primenenie/

Твердотельное реле — принцип действия, преимущества, правила выбора

(Last Updated On: 18.02.2018)

Твердотельное реле (принцип действия)

Научно-технический прогресс, повсеместное внедрение электронных систем управления требуют современного оборудования, отвечающего мировым стандартам. Современные элементы электрических цепей отличаются достаточно компактными размерами, функциональностью и надежностью.

Взять, к примеру, твердотельные реле – принцип действия таких реле позволяет использовать их в самых разных электрических цепях, начиная от низковольтных цепей контроля и заканчивая высоковольтными силовыми цепями.

Основное назначение твердотельного реле – обеспечение изоляции между цепями разного напряжения. Сфера их применения достаточно широка – это и бытовая техника, и линии связи, и промышленные предприятия, и другие потребители постоянного и переменного тока.

Главное преимущество твердотельных реле – в возможности бесконтактной коммутации цепей.

Принцип действия твердотельного реле

Как уже отмечено выше, работают твердотельные реле с сетями различного напряжения. В этом и заключается их основное предназначение – они позволяют эффективно коммутировать силовые цепи, находящиеся под управлением контрольного сигнала слабого тока.

Принцип действия твердотельного реле основан на технологии управления сигнала слабого тока с помощью силового ключа, действующего через гальваническую развязку. Тип используемого в реле силового элемента зависит от характера тока – постоянного или переменного.

Для цепей с постоянным током используются транзисторы типа IGBT, для цепей с переменным током – симисторные и тиристорные ключи.

Твердотельные реле делятся по нескольким основаниям:

по характеру тока в сети:

• реле постоянного тока;
• реле переменного тока;

по числу фаз подключения:

• однофазные реле;
• трехфазные реле;

по типу коммутации:

• реле с фазовой регулировкой, которое коммутирует соединение, изменяя угол открытия ключа;
• реле, коммутирующие соединение посредством пропускания тока через нулевую фазу;

по типу исполнения корпуса:

однофазное реле:

• стандартный корпус;
• корпус модульного типа;

трехфазное реле:

• стандартное исполнение;
• вариант, предусматривающий возможность изменения фазового чередования (реле реверсивного типа)

Видео:

Твердотельное реле – преимущества использования

Одним из основных преимуществ твердотельного реле можно назвать его компактные размеры. Благодаря этому такие реле могут использоваться в самых разных условиях, даже в самых стесненных.

При этом компактность размеров отнюдь не означает уменьшенную функциональность – компактное твердотельное реле полностью заменить собой громоздкое электромагнитное реле. В некоторых ситуациях использование реле данного типа позволяет повысить эффективность труда.

К примеру, если твердотельное реле смонтировано в цепь, управляющую температурным режимом, то можно получить более точное и стабильное регулирование температуры. К другим преимуществам твердотельных реле относятся:

• высокая скорость срабатывания;
• бесшумность;
• твердотельное реле не имеет дребезжащих контактов и потенциальных источников искр;
• сниженное энергопотребление;
• высокая степень изоляции соединений;
• твердотельные реле характеризуются высоким уровнем надежности и долговечностью.

Твердотельные реле – правила выбора

Надо очень внимательно выбирать твердотельное реле – принцип действия такого реле требует обязательного учета коммутируемого напряжения. Этот показатель следует выбирать так, чтобы коммутируемое напряжение сети было на порядок ниже максимально разрешенного для конкретного реле – запас прочности не повредит. Нужен запас и по силе тока на случай неполадок в сети.

Вообще при выборе электрооборудования всегда нужно учитывать возможные колебания в электросети.

Также важно выбирать и устанавливать твердотельные реле таким образом, чтобы они получали достойную вентиляцию – их использование связано с образованием большого объема тепла, поэтому тепловое отведение и охлаждение должны быть непременными условиями, а не дополнительной опцией к реле.

Источник: http://cassuspro.ru/tverdotelnoe-rele-princip-dejstviya-preimushhestva-pravila-vybora.html

Твердотельные реле: подробное описание устройства

Источник: https://www.RadioElementy.ru/articles/tverdotelnye-rele/

Твердотельное реле: устройство, принцип работы, назначение

Твердотельное реле (ТТР) –  электронное устройство, включающее и выключающее при помощи низких напряжений высокомощностную цепь. В этом виде реле отсутствуют механические движущиеся элементы.

Прибор состоит из датчика, реагирующего на вход (управляющий сигнал), и твердотельной электроники, компонентом которой является цепь высокой мощности.

Оно может применяться в сетях как постоянного, так и переменного тока.

В твердотельных реле, выпускающихся серийно, используются тиристоры и транзисторы, способствующие переключению токов до сотен ампер. По сравнению с электромеханическими, твердотельные реле обладают более высокой скоростью переключения. Однако они менее пригодны к работе в условиях кратковременных перегрузок.

Принцип действия

В твердотельных реле взаимодействие управляющего сигнала с управляемым происходит путем формирования гальванической развязки – как правило, с помощью оптрона.

Управляющее напряжение подает питание на светодиод, а он, в свою очередь, освещает фотодиод, и с помощью тока последнего включается МОП или тиристор, управляющий нагрузкой.

Тиристоры и симисторы используются в устройствах, применяемых при переменном токе, а транзисторы – в приборах с постоянным током. Также применяются и специализированные оптоэлектронные приборы – оптотиристоры и фототиристоры.

Структура ТТР включает:

• вход – первичная цепь, состоящая из резистора на постоянном изоляторе, имеющего последовательное подключение. Главной функцией входной цепи является принятие сигнала и передача его устройству реле, коммутирующему нагрузку;
• оптическая развязка – используется для изоляции входной и выходной сети переменного тока;
• триггерная цепь – отдельный элемент, обрабатывающий входной сигнал и переключающий выход;
• цепь переключателя – подает силу напряжения, включает в себя транзистор, симистор и кремниевый диод;
• цепь защиты – может быть внешней или внутренней, защищает устройство от сбоев или появления ошибок.

Для коммутации индуктивной нагрузки при помощи твердотельного реле необходимо увеличить запас тока не менее, чем в 6–8 раз.

Преимущества и области применения

Сравнивая твердотельные реле с электромеханическими, следует отметить такие достоинства первых, как:

• малые габариты;
• экономия электроэнергии;
• отсутствие необходимости дополнительного техобслуживания;
• высокая скорость переключения;
• длительный срок эксплуатации;
• бесшумность;
• возможность применения в различных приборах;
• производительность;
• отсутствие искры и скачка напряжения;
• низкая чувствительность к неблагоприятным условиям.

Твердотельные реле нашли широкое применение. Они используются в тех случаях, когда требуется коммутировать индуктивную нагрузку. Как правило, это устройство служит для:

• сохранения постоянной температуры в технологическом процессе;
• коммутации цепи управления;
• контроля нагрева трансформаторов и других приборов;
• регулировки степени освещения;
• управления электродвигателями.

Также ТТР применяется в системах, производящих регулирование температуры с помощью ТЭНа, а также при замене пускателей реверсного бесконтактного типа.

Разновидности твердотельных реле

Существуют различные виды ТТР, имеющие некоторые особенности коммутируемого и контролирующего напряжения:

1. Твердотельное реле постоянного тока – применяют при условии постоянного электричества, диапазон которого может составлять 3–32 Вт. Этот вид отличается высокой надежностью, светодиодной индикацией и повышенными отдельными характеристиками. Многие модели подобных реле могут работать при температуре от -30 до +70°C.
2. Реле переменного тока имеют рабочий диапазон от 90 до 250 Вт, низкий уровень шума и электромагнитных помех, обладают высокой скоростью работы. Кроме того, их характерной особенностью является низкое потребление электрической энергии.
3. ТТР с ручным управлением, которое дает возможность настроить тип работы.

Соответственно с типом нагрузки различают однофазные и трехфазные твердотельные реле.

Однофазные реле применяются для коммутации электричества в интервале 10–120 A или 100–500 A. Управление происходит с помощью переменного резистора и аналогового сигнала.

Трехфазные ТТР коммутируют ток одновременно на 3 фазы. Их рабочий диапазон составляет 10–120 A. Среди 3-фазных реле отдельно стоят устройства реверсивного типа, отличающиеся бесконтактной коммутацией и маркировкой.

Они надежно коммутируют каждую цепь по отдельности. Специальные элементы надежно предохраняют реле от ошибочных включений. Они применяются в процессе запуска и работы асинхронного двигателя, производящего их реверс.

Для предупреждения возникновения перенапряжения во время применения реле необходимо купить быстродействующий предохранитель или варистор.

В сравнении с однофазными, трехфазные реле имеют более долгий срок использования.

Согласно способу коммутации, ТТР делятся на:

• реле, которые выполняют нагрузки редуктивного и емкостного типа;
• устройства с моментальным или случайным срабатыванием, использующиеся в тех случаях, когда необходимо мгновенное включение;
• реле с фазовым управлением, позволяющие выполнять настройку ламп накаливания и нагревательных элементов.

По конструкции ТТР подразделяются на те, которые устанавливаются на ДИН-рейки, и универсальные, монтируемые на планки переходного типа.

Правила выбора и покупки ТТР

Приобретать ТТР лучше всего в специализированном магазине, где опытные консультанты ответят на все вопросы и помогут сделать выбор устройства нужной мощности в соответствии с требованиями покупателя. При этом следует обратить внимание на следующее:

• вид реле;
• материал, использованный для изготовления корпуса;
• наличие или отсутствие крепежа;
• тип включения;
• мощность;
• энергоэффективность;
• размеры;
• присутствие дополнительных функций;
• производитель.

При покупке ТТР необходимо учитывать, что запас мощности должен превышать нужную в несколько раз, иначе даже незначительное превышение этого показателя может вывести устройство из строя.

Для того чтобы защитить реле, следует применять предохранители, специально разработанные для ТТР. Они бывают нескольких видов:

• g R – обладают повышенным быстродействием и используются для широкого интервала мощностей;
• a R – защищают полупроводники от короткого замыкания;
• g S – выполняют защиту полупроводников от высоких нагрузок, могут применяться для любого типа тока.

Стоимость этих предохранителей может равняться цене самих реле, но благодаря им устройство будет служить в течение долгого времени. Существуют и другие предохранители, которые относятся к классам В, С, D и стоят значительно меньше, однако они обладают низкой степенью защиты.

Приобретая твердотельное реле, следует помнить, что во время работы оно довольно быстро нагревается, что может привести к отклонению от нормального режима и даже перегоранию устройства.

Поэтому следует приобрести и радиатор охлаждения.

Запас тока для нормальной работы ТТР должен быть выше номинала в три или четыре раза, а при использовании устройства для регулировки скорости электродвигателей запас по току необходимо увеличить в 8–10 раз.

Особенности подключения твердотельного реле

При самостоятельном подключении твердотельного реле и дальнейшей его эксплуатации необходимо придерживаться следующих рекомендаций:

1. Для соединений использовать винтовой способ.
2. Не допускать попадания в устройство пыли или металлических элементов.
3. Не прилагать к корпусу прибора значительных механических воздействий.
4. Располагать ТТР подальше от легковоспламеняющихся предметов.
5. Перед тем, как включить устройство, следует проверить правильность коммутации соединений.

Источник: http://www.techtrends.ru/techdept/techarticles/tverdotelnoe_rele.php

Что такое твердотельное реле

Твердотельное реле ( SSR — Solid State Relay) — это разновидность обычного электромеханического реле или контактора, нашедшая на сегодняшний день широкое применение в промышленности.

То есть также как и обычное реле, твердотельное служит для коммутации мощной нагрузки с помощью небольшого управляющего сигнала.

В отличии от электромеханического реле твердотельное не имеет механических подвижных контактов, оно выполнено полностью на полупроводниковых элементах.

Важно

Это позволяет значительно повысить срок эксплуатации реле, избавиться от шума и дребезга контактов, сократить собственное энергопотребление, исключить электромагнитные помехи при включении, увеличить быстродействие.

Но с другой стороны у твердотельных реле есть и ряд минусов.

Во первых твердотельные реле при работе сильно нагреваются, что обусловлено электрическими потерями на силовых полупроводниковых элементах. И чем больше мощность нагрузки, тем больше нагрев. Поэтому им необходимо обеспечить хороший теплоотвод.

Для этого необходим охлаждающий радиатор, а при «тяжелых» режимах работы еще и вентилятор. Нормальной температурой реле, не влияющая на снижение эффективности работы считается примерно 40°C.

При повышении температуры до 60°C твердотельные реле могут работать нестабильно, даже выйти из строя.

Во вторых это конечно цена, которая на сегодняшний день превышает цену обычных контакторов в несколько раз.

В третьих необходимо помнить, что твердотельные реле всегда необходимо выбирать с запасом по номинальному току в 2-4 раза, а в случае с индуктивной нагрузкой в 6-10 раз, что неизбежно приводит опять же к увеличению стоимости реле.

Но даже несмотря на эти недостатки, при грамотном подходе к выбору использование твердотельных реле полностью себя оправдывает.

Например там, где частота включений-выключений нагрузки очень высокая, обычные контакторы могут не справляться со своими обязанностями из-за ограниченного ресурса коммутаций, а твердотельные реле могут спокойно работать годами.

Наиболее широко твердотельные реле применяются в системах нагрева и температурного контроля.

Принцип действия твердотельного реле следующий: управляющий сигнал через оптопару, которая обеспечивает гальваническую развязку, поступает на схему управления, которая управляет выходным ключом. В качестве выходного ключа могут применяться тиристоры, симисторы — при работе на переменном токе и транзисторы — при работе на постоянном токе.

По способу коммутации твердотельные реле делятся на два основных типа:

— управление с контролем перехода через 0

Данный метод заключается в том, что при подаче управляющего сигнала на вход, на выходе реле включится только когда значение переменного напряжения достигнет нулевого уровня. Благодаря такому методу уменьшается начальный бросок тока, снижается уровень электромагнитных помех. Минус такого типа реле в том, что они не способны коммутировать высокоиндуктивную нагрузку.

Совет

Реле данного типа используются для коммутации резистивных (ТЭНЫ, лампы накаливания), емкостных ( помехоподавляющие фильтры), слабоиндуктивных нагрузок (соленоиды, клапаны).

— фазовое управление

Данный метод интересен тем, что при изменении какого-либо параметра на входе, на выходе можно менять величину выходного напряжения, тем самым регулируя мощность нагрузки.

Реле такого типа можно управлять индуктивными и резистивными нагрузками, регулировать мощность нагревательных элементов.

Как правильно подобрать твердотельное реле

На правильный выбор ТТР в первую очередь влияют такие параметры как:

• ток нагрузки — номинальный, пусковой
• тип нагрузки — индуктивный, резистивный, емкостной
• коммутируемое напряжение — переменное, постоянное. Для переменного также имеет значение количество фаз.
• управляющее напряжение — переменное, постоянное

Расшифровка номенклатуры твердотельных реле

На примере реле BDH 20044 ZD3 фирмы KIPPRIBOR рассмотрим как расшифровываются их технические характеристики:

B — Тип корпуса промышленного исполнения

D — Однофазное реле

H — Тип выходного силового элемента — тиристор SCR типа на керамической подложке. Представляет из себя полупроводниковый ключ, выполненный методом нанесения на металлическое основание изолирующей керамической подложки, на которую затем наносятся кристалы полупроводниковой структуры тиристора.

200 — максимальный допустимый ток нагрузки

44 — Номинальное коммутируемое напряжение 440 V AC

ZD3 — Тип управляющего сигнала коммутируемого напряжения 3-32 DC коммутация переменного тока

Подключение твердотельных реле

В качестве нагрузки возьмем обычную лампу накаливания. Один провод подключаем напрямую на лампу.

В разрыв другого провода подключаем выходные контакты реле.

На входные контакты соблюдая полярность подключаем источник питания постоянного тока, в моем случае 12В. На белый провод подключаем плюсовой вывод, на красный — минус.

И выходные контакты сработали, лампа загорелась. О срабатывании реле также сигнализирует светодиод на его корпусе.

Вот и все, ничего сложного.

Источник: http://electric-blogger.ru/stati/chto-takoe-tverdotelnoe-rele.html

Ооо тпк дельта сервис

Перейти в каталог твердотельных реле 

Способы коммутации твердотельных реле:

  1. Управление с коммутаций при переходе тока через ноль

   Преимущество этого метода коммутации заключается в отсутствии помех создающихся при включении. Недостатками являются прерывание выходного сигнала и невозможность использования на высокоиндуктивные нагрузки. Основное применение данного вида коммутации подходит для резистивной нагрузки (системы контроля и управления нагревом). Также применяют на емкостные и слабоиндуктивные нагрузки.

2. Фазовое управление

    Преимущество фазового метода регулирования заключается в непрерывности и плавности регулирования. Этот метод позволяет регулировать величину напряжения на выходе (регулятор мощности).

Недостатком является наличие помех при переключении.

Применяется для резистивных (системы управления нагревом), переменных резистивных (инфракрасные излучатели), индуктивных нагрузок (транcформаторы) и упрвление освещением (лампы накаливания).

Ток и характер нагрузки

    Одним из важнейших параметров для выбора реле является ток нагрузки. Для надежной и длительной эксплуатации необходимо выбирать реле с запасом по току, но при этом надо учитывать и пусковые токи, т.к.

реле способно выдерживать 10-ти кратную перегрузку по току только в течение короткого времени (10мс).

Так при работе на активную нагрузку (нагреватель) номинальный ток реле должен быть на 30-40% больше номинального тока нагрузки, а при работе на индуктивную нагрузку (электродвигатель) необходимо учитывать пусковой ток, и запас по току должен быть увеличен в 6-10 раз.

Примеры запаса по току для различных типов нагрузки:

• активная нагрузка (ТЭНы) – запас 30-40%
• асинхронные электродвигатели – 6…10 кратный запас по току
• лампы накаливания – 8…12 кратный запас по току
• катушки электромагнитных реле – 4…10 кратный запас по току

Расчет тока реле при активной нагрузке:

Твердотельное реле (ТТР) – полупроводниковое устройство, применяемое для создания контакта между низковольтными и высоковольтными цепями, является современной альтернативой традиционным пускателям и контакторам. Применяется в бытовой технике, промавтоматике, автомобильной электронике. Эти устройства могут иметь разные конструкции и схемы подключения, рассчитанные на применение в определенной группе приборов. В отличие от электромеханических аналогов электронные коммутаторы не имеют трущихся частей, а их основными узлами являются: симисторы, тиристоры, транзисторы. Содержание В схему твердотельного реле входят: Вход – первичная цепь, основные функции которой – прием и передача сигнала устройству, коммутирующему нагрузку. Триггерная цепь – может быть отдельным элементом или входить в устройство оптической развязки твердотельного реле. Оптическая развязка – изолирует входную и выходную цепи переменного тока. Конструкция опторазвязки определяет тип электронного коммутатора и принцип его действия. Переключающая цепь – служит для передачи напряжения на нагрузку. Цепь защиты – может быть внутренней или наружной, предотвращает появление нештатных режимов и ошибок. Принцип работы твердотельных реле Основная задача, решаемая применением твердотельных реле, – руководство автоматикой в сетях с напряжением 12-480 В, коммутация приборов с индуктивной нагрузкой. Рядовое исполнение коммутатора подразумевает наличие двух контактов обслуживаемой сети и двух управляющих проводов. При увеличении количества фаз число контактов и управляющих проводов увеличивается. Замыкание и размыкание контактов, при которых подается или прекращается подача напряжения на нагрузку, осуществляются при участии активатора твердотельного реле. Его функции выполняют: в устройствах на переменном токе – полупроводники тиристоры или симисторы; в потребителях постоянного тока – транзисторы. Если в электромеханическом реле при отключении контакты находятся в полностью разомкнутом состоянии, то в твердотельном коммутаторе отсутствие тока в цепи обеспечивают полупроводниковые приборы. При высоких напряжениях они могут давать токи «утечки», снижающие эффективность работы потребителей. Характеристики твердотельных реле Эти полупроводниковые устройства имеют комплекс преимуществ, обеспечивающий популярность их применения в современной электронике и автоматике: малое энергопотребление – на 90% меньше, по сравнению с электромагнитными реле; компактные габариты, обеспечивающие удобную транспортировку и монтаж; конструкция, устойчивая к механическим воздействиям; высокое быстродействие, благодаря которому устройство выгодно отличается от электромеханических коммутаторов; бесшумность; длительный рабочий период, отсутствие потребности в проведении периодического техобслуживания; включение цепи без электромагнитных помех; обеспечение надежной изоляции между входными и коммутационными цепями; совместимость с большинством компонентов логических интегральных схем без использования усилителей сигнала, буферов, драйверов. Основными недостатками этого прибора являются: высокая цена, необходимость использования радиаторов охлаждения и дорогостоящих предохранителей, вероятность появления оттоков «утечки» в отключенном состоянии. Основные области применения Твердотельные реле эффективны при необходимости коммутации индуктивной нагрузки. Они применяются: в системах, регулирующих температуру при помощи ТЭНа; для обеспечения постоянного термического режима техпроцесса; для коммутирования управляющих цепей; в цепях изменения скорости вращения электродвигателя; для контроля нагрева, обеспечения нормальных рабочих режимов трансформаторов и других приборов; в осветительных цепях для регулирования уровня освещения – на концертах, дискотеках, шоу. Эти полупроводниковые устройства могут использоваться как в бытовых приборах, так и в промавтоматике, для функционирования которой требуется трехфазное напряжение. Разновидности твердотельных реле Эти полупроводниковые устройства разделяются по типу нагрузки на одно- и трехфазные. Однофазные твердотельные реле работают с токами 10-120 А, 100-500 А, фазовое управление осуществляется аналоговыми сигналами. С помощью трехфазных твердотельных реле управляют током сразу на трех фазах. Рабочий интервал тока – 10-120 А. Разновидностью трехфазных моделей являются коммутаторы реверсивного типа. Их отличия: бесконтактная коммутация и особая маркировка. Эти устройства эффективно соединяют и разъединяют каждую цепь по отдельности. Защитные компоненты предотвращают ложные срабатывания. Обратите внимание Трехфазные устройства имеют более длительный эксплуатационный период, по сравнению с однофазными. По характеру контролируемого и коммутируемого напряжения различают твердотельные реле: Постоянного тока. Надежны, изготавливаются со световой индикацией, имеют широкий диапазон рабочих температур: от -30°C до +70°C. Переменного тока. Для таких полупроводниковых устройств характерны: бесшумность работы, малый уровень электромагнитных помех, высокое быстродействие, энергосберегающие характеристики. С ручным руководством. В этих моделях режим работы можно настраивать самостоятельно. Классификация твердотельных реле по способу коммутации: устройства для обеспечения мгновенного срабатывания; модели для коммутации слабоиндуктивных, редуктивных, емкостных нагрузок; с наличием управления по фазам – используются для осветительных приборов и нагревательных элементов. Разновидности по конструкции: разработанные для монтажа на DIN-рейки; универсальные, монтируются на переходные линейки. Какие параметры важны при выборе твердотельных реле? Эти полупроводниковые устройства приобретают в соответствии с запланированной областью применения. При покупке учитывают: мощность – запас мощности должен превышать величину, необходимую для обслуживания определенного оборудования, в несколько раз, если модель используется для запуска асинхронного двигателя, то запас должен составлять 6-10 раз; материал изготовления корпуса, его соответствие условиям, в которых будет эксплуатироваться устройство; габариты корпуса; тип крепежных элементов; моментальное или постепенное быстродействие; наличие дополнительных эксплуатационных возможностей; энергопотребление; бренд. Виды предохранителей для твердотельных реле Для сохранения работоспособности этих устройств их используют в комплексе с различными типами предохранителей, различающихся между собой по эксплуатационным характеристикам. Эти устройства стоят достаточно дорого, их цена сопоставима со стоимостью самого реле. Однако такие затраты оправдываются надежностью работы приборов. g R – быстро реагируют, работают в широком диапазоне мощностей. g S – пригодны для полного интервала токов. a R – эффективны для защиты от коротких замыканий. Меньшим защитным диапазоном обладают предохранители классов B, С, D, но и стоят они гораздо дешевле, по сравнению с перечисленными выше аналогами. Особенности подключения твердотельного реле Включить прибор в общую цепь можно самостоятельно. Монтаж облегчает отсутствие пайки. Прибор подсоединяют винтовыми крепежными элементами. При проведении монтажных работ необходимо: избегать попадания металлических предметов, загрязнений, пыли; не прилагать механические воздействия на корпус; размещать устройство вдали от легковоспламеняющихся предметов; перед пуском устройства в работу проверить правильность подключений. Внимание! Во время эксплуатации нельзя прикасаться к корпусу устройства во избежание ожогов. При нагреве модели во время работы до температуры, превышающей +60°C, рекомендуется устанавливать ее на радиатор охлаждения. В основном высокий нагрев происходит при частых включениях электронного коммутатора. Возможные схемы подключения твердотельных реле Существует множество вариантов подключения твердотельного реле, конкретный способ выбирается, в зависимости от характеристик подключаемой нагрузки. Наиболее простые и распространенные схемы: Нормально открытая. Нагрузка находится под напряжением в присутствии сигнала управления. Нормально закрытая. Нагрузка находится под напряжением при отсутствии управляющего сигнала. Схемы подключения контактов трехфазных твердотельных реле – «звезда» без нейтрали и с нейтралью, «треугольник». Примеры обозначения твердотельных реле на схеме Видеообзор Анатолий Мельник Специалист в области радиоэлектроники и электронных компонентов. Консультант по подбору деталей в компании РадиоЭлемент.

Однофазная нагрузка  Iреле = Pнагр / U Pнагр = 5кВт, U = 220В Iреле = 5000 / 220 = 22,7А Учитывая необходимый запас по току выбираем реле на 40А.

Трехфазная нагрузка  Iреле = Pнагр /(U x 1,732) Pнагр = 27кВт, U = 380В Iреле = 27000 /(380 x 1,732) = 41,02А С учетом запаса по току выбираем реле на 60А.

Охлаждение

    Еще одним немаловажным фактором для надежной работы твердотельных реле является его рабочая температура. При работе твердотельного реле SSR из-за потерь на силовых элементах выделяется большое количество тепла, которое необходимо отводить с помощью радиаторов охлаждения.

Обратите внимание

Заявленный номинальный ток реле способны коммутировать при его температуре не более 40°С. При увеличении температуры реле снижается его пропускная способность из расчета 20-25% на каждые 10°С. При температуре примерно 80°С его пропускная способность по току сводится к нулю, и как следствие реле выходит из строя.

На температурный режим реле могут влиять многие факторы: место установки, температура окружающей среды, циркуляция воздуха, нагрузка на твердотельном реле и др.

При использовании на «тяжелые» нагрузки (пуск асинхронного двигателя) необходимо применять дополнительные меры по усилению отвода тепла: устанавливать на радиатор большего размера, сделать принудительное охлаждение (установить вентилятор).

Защита

• Твердотельные реле имеют встроенную RC-цепь для защиты от ложного включения при использовании на индуктивной нагрузке.
• Для защиты от кратковременного перенапряжения со стороны нагрузки необходимо использовать варисторы. Они подбираются исходя из величины коммутируемого напряжения Uвар=1,6-2Uком. Следует отметить, что современные тв реле выдерживают значительные перенапряжения и без применения варисторов. Гораздо опаснее для тв реле перегрузка по току.

• Для защиты от перегрузки по току необходимо использовать специальные быстродействующие полупроводниковые предохранители. Они подбираются с учетом величины номинального тока реле Iпр=1 — 1,3Iном. реле, причем само тв реле должно быть с гораздо большим запасом по току, в т.ч. учитывая пусковые токи нагрузки. Это самый эффективный способ защитить реле от перегрузки по току. Поскольку реле способно выдерживать только кратковременную (10мс) перегрузку, то использование автоматов защиты не спасет их от выхода из строя.
• Для корректной работы твердотельного реле при маленьких токах нагрузки (соизмеримых с током утечки) необходимо устанавливать шунтирующее сопротивление параллельно нагрузке.

Примеры применения

  Основное применение твердотельные реле находят в системах управления нагревом. Твердотельные реле ZD3, VD, LA чаще всего применяют в технологических процессах, где требуется поддержание температуры с большой точностью (ПИД, Fuzzy режим). При этом реле VD, LA будут обеспечивать плавную регулировку за счет фазового метода управления.

   Твердотельные реле ZA2 чаще применяют в системах, где не требуется высокая точность поддержания температуры (двухпозиционный режим).

    Твердотельные реле VA (управление переменным резистором) применяют для ручной регулировки мощности на нагрузке. Таким реле можно отрегулировать мощность ТЭНа или ИК-излучателя, изменять яркость свечения лампы накаливания.

    Соблюдая определенный ряд условий, твердотельные реле можно использовать для пуска асинхронных двигателей. Необходимо учитывать пусковые токи двигателя и реле подбирать с многократным запасом по току.

Применять меры по дополнительному отводу тепла (радиаторы охлаждения).

Для защиты реле от кратковременных перенапряжений использовать варисторы, а для защиты от перегрузки по току быстродействующие предохранители.

   Можно организовать управление группой реле от одного источника питания. В данном случае необходимо подобрать источник с мощностью достаточной для включения всей группы реле. При этом можно оставить возможность включения – выключения отдельного реле для управления требуемой зоной.

Перейти в каталог твердотельных реле 

Источник: http://deltser.ru/rekomendacii-po-vyboru-tverdotelnyh-rele

Твердотельное реле: устройство, принцип работы, назначение

a:2:{s:4:»TEXT»;s:10358:»
     В твердотельных реле, выпускающихся серийно, используются тиристоры и транзисторы, способствующие переключению токов до сотен ампер. По сравнению с электромеханическими, твердотельные реле обладают более высокой скоростью переключения. Однако они менее пригодны к работе в условиях кратковременных перегрузок.

Принцип действия

     В https://techtrends.ru/catalog/tverdotelnye-rele/» target=»_blank»>твердотельных реле взаимодействие управляющего сигнала с управляемым происходит путем формирования гальванической развязки – как правило, с помощью оптрона. Управляющее напряжение подает питание на светодиод, а он, в свою очередь, освещает фотодиод, и с помощью тока последнего включается МОП или тиристор, управляющий нагрузкой. Тиристоры и симисторы используются в устройствах, применяемых при переменном токе, а транзисторы – в приборах с постоянным током. Также применяются и специализированные оптоэлектронные приборы – оптотиристоры и фототиристоры.


     Структура ТТР включает:


    вход – первичная цепь, состоящая из резистора на постоянном изоляторе, имеющего последовательное подключение. Главной функцией входной цепи является принятие сигнала и передача его устройству реле, коммутирующему нагрузку;
    оптическая развязка – используется для изоляции входной и выходной сети переменного тока;
    триггерная цепь – отдельный элемент, обрабатывающий входной сигнал и переключающий выход;
    цепь переключателя – подает силу напряжения, включает в себя транзистор, симистор и кремниевый диод;
    цепь защиты – может быть внешней или внутренней, защищает устройство от сбоев или появления ошибок.


     Для коммутации индуктивной нагрузки при помощи твердотельного реле необходимо увеличить запас тока не менее, чем в 6–8 раз.

Преимущества и области применения

     Сравнивая твердотельные реле с электромеханическими, следует отметить такие достоинства первых, как:


    малые габариты;
    экономия электроэнергии;
    отсутствие необходимости дополнительного техобслуживания;
    высокая скорость переключения;
    длительный срок эксплуатации;
    бесшумность;
    возможность применения в различных приборах;
    производительность;
    отсутствие искры и скачка напряжения;
    низкая чувствительность к неблагоприятным условиям.


     Твердотельные реле нашли широкое применение. Они используются в тех случаях, когда требуется коммутировать индуктивную нагрузку. Как правило, это устройство служит для:


    сохранения постоянной температуры в технологическом процессе;
    коммутации цепи управления;
    контроля нагрева трансформаторов и других приборов;
    регулировки степени освещения;
    управления электродвигателями.


     Также ТТР применяется в системах, производящих регулирование температуры с помощью ТЭНа, а также при замене пускателей реверсного бесконтактного типа.

Разновидности твердотельных реле

     Существуют различные виды ТТР, имеющие некоторые особенности коммутируемого и контролирующего напряжения:


    Твердотельное реле постоянного тока – применяют при условии постоянного электричества, диапазон которого может составлять 3–32 Вт. Этот вид отличается высокой надежностью, светодиодной индикацией и повышенными отдельными характеристиками. Многие модели подобных реле могут работать при температуре от -30 до +70°C.
    Реле переменного тока имеют рабочий диапазон от 90 до 250 Вт, низкий уровень шума и электромагнитных помех, обладают высокой скоростью работы. Кроме того, их характерной особенностью является низкое потребление электрической энергии.
    ТТР с ручным управлением, которое дает возможность настроить тип работы.


     Соответственно с типом нагрузки различают однофазные и трехфазные твердотельные реле.


     Однофазные реле применяются для коммутации электричества в интервале 10–120 A или 100–500 A. Управление происходит с помощью переменного резистора и аналогового сигнала.





     Трехфазные ТТР коммутируют ток одновременно на 3 фазы. Их рабочий диапазон составляет 10–120 A. Среди 3-фазных реле отдельно стоят устройства реверсивного типа, отличающиеся бесконтактной коммутацией и маркировкой. Они надежно коммутируют каждую цепь по отдельности. Специальные элементы надежно предохраняют реле от ошибочных включений. Они применяются в процессе запуска и работы асинхронного двигателя, производящего их реверс.





     Для предупреждения возникновения перенапряжения во время применения реле необходимо купить быстродействующий предохранитель или варистор.


     В сравнении с однофазными, трехфазные реле имеют более долгий срок использования.





     Согласно способу коммутации, ТТР делятся на:


    реле, которые выполняют нагрузки редуктивного и емкостного типа;
    устройства с моментальным или случайным срабатыванием, использующиеся в тех случаях, когда необходимо мгновенное включение;
    реле с фазовым управлением, позволяющие выполнять настройку ламп накаливания и нагревательных элементов.


     По конструкции ТТР подразделяются на те, которые устанавливаются на ДИН-рейки, и универсальные, монтируемые на планки переходного типа.


«;s:4:»TYPE»;s:4:»HTML»;}

Однофазные твердотельные реле GDH (фазовое управление)

GDh2038VA 10A, управление переменным резистором 470…560kOm, 380V AC GDh3538VA 25A, управление переменным резистором 470…560kOm, 380V AC GDh5038VA 40A, управление переменным резистором 470…560kOm, 380V AC GDH6038VA 60A, управление переменным резистором 470…560kOm, 380V AC GDH8038VA 80A, управление переменным резистором 470…560kOm, 380V AC GDh20038VA 100A, управление переменным резистором 470…560kOm, 380V AC GDh22038VA 120A, управление переменным резистором 470…560kOm, 380V AC GDh2038LA 10A, управление 4…20мА, 380V AC GDh3538LA 25A, управление 4…20мА, 380V AC GDh5038LA 40A, управление 4…20мА, 380V AC GDH6038LA 60A, управление 4…20мА, 380V AC GDH8038LA 80A, управление 4…20мА, 380V AC GDh20038LA 100A, управление 4…20мА, 380V AC GDh22038LA 120A, управление 4…20мА, 380V AC GDh2038VD 10A, управление 0…10V, 380V AC GDh3538VD 25A, управление 0…10V, 380V AC GDh5038VD 40A, управление 0…10V, 380V AC GDH6038VD 60A, управление 0…10V, 380V AC GDH8038VD 80A, управление 0…10V, 380V AC GDh20038VD 100A, управление 0…10V, 380V AC GDh22038VD 120A, управление 0…10V, 380V AC

Однофазные твердотельные реле с фазовым методом управления

Однофазные твердотельные реле с фазовым методом управления

Твердотельное реле – полупроводниковый прибор, предназначенный для бесконтактной коммутации цепей постоянного и переменного тока по сигналу управления. Это новый тип бесконтактных электрических реле собранных по современным мировым стандартам и технологиям.

Преимущество фазового метода регулирования заключается в непрерывности и плавности регулирования. Этот метод позволяет регулировать величину напряжения на выходе твердотельного реле (регулятор мощности). Недостатком является наличие помех при переключении. Применяется для резистивных (системы управления нагревом), переменных резистивных (инфракрасные излучатели) и индуктивных нагрузок (транcформаторы).

Особенности реле:

• Аналоговые управляющие сигналы: 4-20мА, 1-10V DC, перменный резистор 470-560кОм
• Отсутствие дребезга контактов и искрения при переключениях
• Отсутствие акустического шума
• Низкое энергопотребление
• Высокое быстродействие

Расшифровка номенклатуры

1. GDH – Вид твердотельного реле
   • GDH – однофазное твердотельное реле (10 – 120А)
   • GDM – однофазные твердотельные реле в корпусе промышленного исполнения (100 – 500А)
   • GTH – трехфазные твердотельные реле (10 – 120А)
   • GTR – реверсивные твердотельные реле (10 – 40А)
2. 40 – рабочий ток 40А (от 10 до 500А)
3. 48 – рабочее напряжение 24-480V AC, 38 – 24-380V AC, 23 – 5-220V DC
4. ZD3 – тип управляющего сигнала (способ коммутации)
   • VA – переменный резистор 470-560кОм/2Вт (фазовое управление)
   • LA – аналоговый сигнал 4-20мА (фазовое управление)
   • VD – аналоговый сигнал 0-10V DC (фазовое управление)
   • ZD – управление 10-30V DC (коммутация при переходе через ноль)
   • ZD3 – управление 3-32V DC (коммутация при переходе через ноль)
   • ZA2 – управление 70-280V AC (коммутация при переходе через ноль)
   • DD3 – управление 3-32V DC (коммутация напряжения постоянного тока)

Варианты исполнений

Выходное напряжение	Аналоговый сигнал		Номинальный коммутируемый ток
			10A	25A		40A
380V AC фазовое упр.		4-20мА	GDh2038LA	GDh3538LA		GDh5038LA
		0-10V DC	GDh2038VD	GDh3538VD		GDh5038VD
		470-560кОм	GDh2038VA	GDh3538VA		GDh5038VA
Выходное напряжение	Аналоговый сигнал		Номинальный коммутируемый ток
			60A	80A	100A	120A
380V AC фазовое упр.	4-20мА		GDH6038LA	GDH8038LA	GDh20038LA	GDh22038LA
	1-10V DC		GDH6038VD	GDH8038VD	GDh20038VD	GDh22038VD
	470-560кОм		GDH6038VA	GDH8038VA	GDh20038VA	GDh22038VA

Технические характеристики и условия эксплуатации:

Модификация твердотельного реле	GDHхххххLA	GDHхххххVD	GDHхххххVA
Коммутируемое напряжение	24-380V AC
Управляющий сигнал	4-20мА	0-10V DC	470-560кОм/2Вт
Потребляемый ток в цепи управления	—	—	—
Ток утечки (выключенное состояние)	≤5мА
Максимальное пиковое напряжение	1000V AC
Падение напряжения в цепи нагрузки	≤1,6V AC
Время переключения	≤10мс
Светодиодная индикация	отсутствует
Напряжение пробоя	2500V AC  в теч. 1 минуты
Сопротивление изоляции	500МОм при 500V DC
Температура окружающей среды	-30…+75°C
Относительная влажность	≤95º (без образования конденсата)
Габаритные размеры	57,5х44х32мм
Способ монтажа	Винтами на монтажную поверхность
Масса	≤135г

Примечание: Выходные и входные клеммы твердотельных реле GDHхххххVA не изолированы друг от друга. Будьте внимательны при работе!

Схемы подключения:

GDHхххххLA, GDHхххххVD

GDHхххххVA

Внешний вид и габаритные размеры:

 

Твердотельное реле со встроенным радиатором Autonics

SRHL1 Серия – Однофазные твердотельные реле (встроенный радиатор, исполнение с левой/правой клеммной колодкой)
Однофазные твердотельные реле серии SRHL1 оснащаются встроенным радиатором, обеспечивающим эффективный отвод тепла. Благодаря различным исполнениям клеммной колодки (слева/справа) обеспечивается гибкость монтажа. Реле серии SRHL1 доступны в различных исполнениях контура управления (переключение при пересечении нуля и произвольное переключение), а также оснащаются функцией аварийной сигнализации, обеспечивающей повышенную надежность системы. Изделия этой серии можно монтировать на DIN-рейку или на панель. Номинальное входное напряжение: 10-30V DC, 90-240V AC Номинальное напряжение нагрузки: 24-240V AC, 48-480V AC Номинальный ток нагрузки: 10A, 15A, 20A, 25A, 40A Доступны модели с двумя режимами включения: переключение при пересечении нуля и произвольное переключение Индикатор входных сигналов (зеленый LED) Выход аварийной сигнализации (при перегреве) — Номинальный ток нагрузки 10A, 15A, 20A, 25A: индикатор тревоги (красный LED) — Номинальный ток нагрузки 40 А: выход аварийной сигнализации, индикатор выхода аварийной сигнализации (красный LED) Монтаж на DIN-рейку или на панель
Загрузить описание в формате pdf
SRh2 Серия – Однофазные твердотельные реле (встроенный радиатор, исполнение с клеммной колодкой «сверху»/«снизу»
Однофазные твердотельные реле серии SRh2 оснащаются встроенным радиатором, который обеспечивает высочайшую эффективность отведения тепла и благодаря стандартным исполнениям клеммной колодки (сверху/снизу) обеспечивают удобство монтажа. Модели, управляемые напряжением, доступны в различных исполнениях контура управления: переключение при пересечении нуля и произвольное переключение. Модели, управляемые током, поддерживают режим фазового управления (пропорциональное управление мощностью/пропорциональное управление фазой) и режим цикличного управления (фиксированный цикл/переменный цикл). Изделия этой серии можно монтировать на DIN-рейку или на панель.  Характеристики Высокая эффективность рассеивания тепла за счет применения керамической печатной платы Индикатор входных сигналов (зеленый LED) Монтаж на DIN-рейку или на панель [Модель с управлением по напряжению] Доступны модели с двумя режимами переключения: переключение при пересечении нуля и произвольное переключение ※ Изделия серии SRh2 обновлены (SRh2-ㅁㅁㅁㅁ-N). Перед началом использования ознакомьтесь с техническими характеристиками изделий. [Модель с управлением по току] Фазовое управление (пропорциональное управление фазой/пропорциональное управление мощностью) и цикличное управление (фиксированный цикл/переменный цикл) Высокая прочность электрической изоляции: 4000V
Загрузить описание в формате pdf
SRC1 Серия – Однофазные твердотельные реле (с тонким съемным радиатором)
Однофазные твердотельные реле серии SRC1 в тонком компактном корпусе (ширина 22.5мм) характеризуются гибкостью монтажа. Реле оснащаются съемными радиаторами, конструкция которых обеспечивает удобство технического обслуживания и замены. Твердотельные реле данной серии обеспечивают надежное и стабильное управление, обладают оптимальными рабочими характеристиками и могут применяться в различных установках, в том числе в нагревательных системах, в станках для производства полупроводниковых компонентов и системах управления двигателями.  Тонкий компактный корпус (ширина 22.5мм) Высокая эффективность рассеивания тепла за счет применения керамической печатной платы Доступны модели с двумя режимами переключения: переключение при пересечении нуля и произвольное переключение Индикатор входных сигналов (зеленый СИД) ※ Изделия серии SRC1 обновлены (SRC1-ㅁㅁㅁㅁ-N). Перед началом использования ознакомьтесь с техническими характеристиками изделий.
Загрузить описание в формате pdf
SR1 Серия — Однофазные твердотельные реле (съемный тип радиатора)
Однофазные твердотельные реле серии SR1 обладают компактным универсальным дизайном для обеспечения легкой установки и съемным радиатором для простого обслуживания или замены оборудования. Высокая диеэлектрическая прочность в 4000В перем.т. обеспечивает долговечную и надежную работу устройства в различных условиях применения, в т.ч. при нагрузке на радиатор, при использовании полупроводникового оборудования и управления двигателем.  Компактный универсальный дизайн для гибкой установки Номинальное входное напряжение: 4-30 ВА=, 90-240 В= Номинальное напряжение нагрузки: 24-240 В~, 48-480 В~ Номинальный ток нагрузки (резистивная нагрузка) 15 A, 25 A, 40 A, 50 A, 75 A Диэлектрическая прочность 4000 В~) Высокая эффективность рассеивания тепла благодаря керамической печатной платой Имеются в наличии модели с переключением при пересечении нуля и с последующим переключением. Индикатор входных сигналов (зеленый СИД)
Загрузить описание в формате pdf
SR2/SR3 Серия — Трехфазные твердотельные реле (съемный тип радиатора)
Трехфазные твердотельные реле (ТТР) серии SR2 / 3 имеются в наличии со съемным типом радиаторов (SR2 / 3) и со встроенным типом радиаторов (SRh3 / 3). Твердотельные реле могут управлять двухфазными или трехфазными нагрузками и имеют два типа монтажных отверстий для совместимости с различными типами радиаторов. ТТР этой серии также имеют аварийный выход для безопасной работы, а также имеются в наличии модели с низким напряжением 24 В переменного тока. Отдельные модели отличаются высокой диэлектрической прочностью до 4000 В переменного тока, а модели со встроенными радиаторами могут быть установлены как на DIN-рейку, так и на панели.  Два типа монтажных отверстий и размеров Выход аварийной сигнализации (при перегреве) – отключение стандартного выхода, включение аварийной сигнализации Высокая диэлектрическая прочность: 4000 В переменного тока (в некоторых моделях) Номинальное входное напряжение: 4-30 В=, 24 В~., 90-240 В~ Номинальное напряжение нагрузки: 24-240 В~, 48-480 В~ Номинальный ток нагрузки: 15 A, 30A, 40A, 50A, 75A Высокая эффективность рассеивания тепла при наличии керамической печатной платы и встроенного радиатора с переключением при пересечении нуля и с мгновенным переключением. Индикатор входных сигналов (зеленый СИД) серияхМонтаж на DIN-рейку не используется для моделей с током нагрузки 50 А, 75
Загрузить описание в формате pdf
SRh3/SRh4 Серия  – Трехфазные твердотельные реле (встроенный тип радиатора)
Трехфазные твердотельные реле (ТТР) серии SR2 / 3 имеются в наличии со съемным типом радиаторов (SR2 / 3) и со встроенным типом радиаторов (SRh3 / 3). Твердотельные реле могут управлять двухфазными или трехфазными нагрузками и имеют два типа монтажных отверстий для совместимости с различными типами радиаторов. ТТР этой серии также имеют аварийный выход для безопасной работы, а также имеются в наличии модели с низким напряжением 24 В переменного тока. Отдельные модели отличаются высокой диэлектрической прочностью до 4000 В переменного тока, а модели со встроенными радиаторами могут быть установлены как на DIN-рейку, так и на панели.  Два типа монтажных отверстий и размеров Функция аварийного оповещения (перегрев) — Индикатор выхода аварийной сигнализации (красный светодиод), отключение стандартного выхода, включение аварийной сигнализации Высокая диэлектрическая прочность: 4000 В~ (в некоторых моделях) Номинальное входное напряжение: 4-30 В=, 24 В~., 90-240 В~ Номинальное напряжение нагрузки: 24-240 В~, 48-480 В~ Номинальный ток нагрузки: 15 A, 30 A, 40 A, 50 A, 75 A Высокая эффективность рассеивания тепла при наличии керамической печатной платы и встроенного радиатора Имеются в наличии модели с переключением при пересечении нуля и с мгновенным переключением. Индикатор входных сигналов (зеленый СИД) Предусмотрены различные способы монтажа (DIN-рейка, панель) в сериях SRh3 / SRh4 Монтаж на DIN-рейку не используется для моделей с током нагрузки 50 А, 75 А
Загрузить описание в формате pdf
SRPh2 Серия — Однофазные твердотельные реле с аналоговым входом
Однофазные твердотельные реле с аналоговым входом серии SRPh2 модифицированы/заменены на реле серии SRh2 (однофазные твердотельные реле с управлением по току).
Загрузить описание в формате pdf
SRS1 Серия —  Однофазные твердотельные реле (на клеммную колодку)
Однофазные твердотельные реле с разъемом серии SRS1 просты в установке и обслуживании. Высокая диэлектрическая прочность в 2500 В~ и широкий выбор питания обеспечивают долговечную и надежную работу устройства в различных условиях применения, в том числе для контроля мощности нагревателей, при использовании полупроводникового оборудования и управления электродвигателями.  В линейку добавлен тип SRS1-C (универсальный тип разъема MY4) Тип с разъемом для упрощения установки и обслуживания — SRS1-A: Разъемы Autonics SK-G05 (переменного тока, постоянного тока, переменного тока и постоянного тока) — SRS1-B: Универсальные разъемы LY2 (AC) — SRS1-C: Универсальные разъемы MY4 (переменного тока, постоянного тока, переменного тока и постоянного тока) Номинальное входное напряжение: — SRS1-A: 4-24 В= — SRS1-B: 4-30 В= — SRS1-C: 4-24 В =, 4-30 В = Номинальное напряжение нагрузки: — SRS1-A: 24-240 В ~, 5-100 В =, 5-200 В =, 5-240 В ~ / 5-200 В = (тип переменного / постоянного тока) — SRS1-B: 90-240 В ~ — SRS1-C: 90-240 В ~, 5-100 В =, 5-240 В ~ / 5-200 В = (тип переменного / постоянного тока) Номинальный ток нагрузки (резистивная нагрузка) 1 A, 2 A, 3 A, 5 A Диэлектрическая прочность 2500 В~) Имеются в наличии модели с переключением при пересечении нуля и с последующим переключением. Индикатор входных сигналов (красный светодиод)
Загрузить описание в формате pdf

Как работают твердотельные реле?

Электрические реле в той или иной форме используются уже более 100 лет. Только в 1971 году, когда компания Crydom изобрела твердотельное реле, у нас был следующий большой шаг в развитии релейной технологии.

Независимо от того, переключаете ли вы что-нибудь с включения на выключение, управляете сигнальными лампами или управляете индуктивными или резистивными нагрузками; SSR могут использоваться в различных приложениях, сохраняя при этом относительно простой дизайн.Мы подумали, что пора пролить свет на скромное твердотельное реле.

Во-первых, давайте начнем с некоторого распространенного языка, который мы обычно используем при обсуждении SSR.

Твердотельное реле

Это может быть само собой разумеющимся, но почему бы не начать с абсолютных основ? Основное различие между электромеханическим реле и твердотельным реле заключается в том, что в SSR нет реальных движущихся компонентов (как следует из названия!) Вместо того, чтобы полагаться на физический контакт, движущийся для замыкания цепи, SSR полагаются на либо инфракрасные светоизлучающие диоды или светодиодные соединители для работы.

Типы: Трансформатор, оптоизолятор, конденсатор, эффект Холла, магнитосопротивление

Гальваническая развязка

Это практика разделения электрических компонентов. Вместо использования физического соединения для активации реле гальваническая развязка означает, что соединение должно быть выполнено с использованием светодиодов или инфракрасного света. Гарантируя отсутствие сбоев, гальваническая развязка также обеспечивает проводную связь с несколькими устройствами, которым требуется отдельная регулировка мощности.

Оптопара (также известная как оптоизолятор, оптический изолятор или оптопара)

Применительно к SSR оптопары — это компоненты источника света (обычно светодиодные или инфракрасные), которые позволяют производить переключение.

Передатчик (Tx) и приемник (Rx) расположены внутри SSR, где они получают питание от управления сигналом. После подачи питания оптопара переключает цепь (на размыкание или замыкание), что позволяет сигналу полного напряжения проходить через выход SSR.

Вообще говоря, оптопара состоит из двух отдельных компонентов, один для передачи сигнала, а другой для приема; но чаще всего упоминается как единое целое.

Управление сигналом (также известное как управление или напряжение цепи)

Относительно низкое напряжение, специально используемое для переключения оптопары с выключенного состояния на включенное или наоборот.Обычно в зависимости от производителя это может быть от 3 или 4 вольт постоянного тока до 24 вольт постоянного тока.

Номинальное напряжение

Стандартное напряжение, при котором ТТР рассчитан на работу.

Рабочее напряжение Полный потенциальный диапазон напряжения, при котором SSR может функционировать, в котором напряжение входного сигнала может колебаться.

Транзистор (биполярный или МОП):

MOSFET (полевой транзистор металл-оксид-полупроводник) представляет собой полупроводниковое устройство, состоящее из двух металлооксидных полупроводниковых полевых транзисторов (MOSFET), одного N-типа и одного P-типа, интегрированных на одном кремниевом кристалле.MOSFET обычно используется для переключения нагрузок постоянного тока.

SCR Кремниевый выпрямитель (SCR):

Четырехслойное твердотельное устройство, контролирующее ток. SCR действует как переключатель, проводящий, когда его затвор получает ток, и он продолжает проводить до тех пор, пока он смещен в прямом направлении. SCR идеально подходит для переключения всех типов нагрузок переменного тока.

TRIAC :

Симистор — это электронный компонент, приблизительно эквивалентный двум выпрямителям с кремниевым управлением, соединенным в обратную параллель (параллельно, но с обратной полярностью), и их затворы соединены вместе. Это приводит к двунаправленному электронному переключателю, который может проводить ток в любом направлении. Симистор идеально подходит для переключения резистивных нагрузок переменного тока.

Классно! Теперь, когда мы рассмотрели некоторые из наиболее распространенных жаргонов, встречающихся при обсуждении SSR, мы можем начать разбивать различные типы SSR на основе их частот переключения.

Нулевое переключение:

• Для резистивных и емкостных нагрузок
• При подаче управляющего напряжения выход SSR активируется при первом пересечении нуля линейного напряжения. Время отклика менее 8,33 мс. Также предлагается с дополнительной функцией мониторинга системы и функцией измерения тока.

• Из-за возможности высокого импульсного тока и напряжения блокировки, SSR этого типа переключения также будут успешно работать с большинством индуктивных и емкостных нагрузок.Это наиболее часто используемые твердотельные реакторы в машинах для формования пластмасс, упаковочных машинах, паяльном оборудовании и оборудовании для пищевой промышленности.

Мгновенное включение:

• Для индуктивных нагрузок.
• Выход SSR активируется сразу после подачи управляющего напряжения. Следовательно, это реле может включаться в любом месте на кривой синусоидального напряжения переменного тока.Время отклика обычно может составлять всего 1 мс.
• SSR особенно подходит для приложений, где требуется быстрое время отклика, таких как соленоиды или катушки.

Пиковое переключение:

• Для тяжелых индуктивных нагрузок.
• Пиковое переключение SSR спроектировано таким образом, что выходная мощность активируется при первом пике линейного напряжения при приложении управляющего напряжения.После первого полупериода SSR с переключением пика работает как обычный SSR с переключением нуля.

• В дальнейшем пик пускового тока может быть уменьшен в течение первого полупериода для индуктивных нагрузок. Идеально подходит для индуктивных нагрузок с остаточным железным сердечником (например, трансформаторов).

Коммутация постоянного тока:

• Для резистивных и индуктивных нагрузок.
• Силовой полупроводник в реле постоянного тока работает в соответствии с управляющим входом. Время отклика менее 100 мс. Коммутационные реле постоянного тока используются с резистивными и индуктивными нагрузками для управления двигателями постоянного тока и клапанами.
• При переключении индуктивных нагрузок необходимо в качестве защиты соединить избыточное напряжение на свободном диоде параллельно нагрузке.

Аналоговая коммутация:

• Для резистивных нагрузок.
• Поскольку управляющий вход аналогового реле 4–20 мА или 0–10 В постоянного тока может изменяться, выход работает в соответствии с принципом управления фазой. Реле оснащено встроенной схемой синхронизации для контроля фазового угла. Выход пропорционален входному сигналу. Передаточная функция линеаризована и воспроизводима.

• Эти твердотельные реле очень полезны в приложениях с замкнутым контуром или там, где плавный пуск может ограничить высокие пусковые токи.Идеально подходит для использования в переключении кварцевых нагревателей или в приложениях, требующих точного контроля температуры.

Аналоговое переключение полного цикла:

• Для резистивных нагрузок.
• С этим конкретным принципом переключения SSR обеспечивает несколько полных циклов, равномерно распределенных в течение фиксированного периода времени, в зависимости от управляющего входа (4-20 мА или 0-10 В постоянного тока) — с низким значением входа, соответствующим нулю и высокое значение входа на полный выход с периодом 1.28 секунд.
• Типичные области применения включают: аналоговое управление нагревательными элементами с помощью монтируемых или автоматических контроллеров с управляющим сигналом 4-20 мА или 0-10 В постоянного тока. Управление зонами нагрева, аналоговое управление хрупкими нагревательными элементами, которые используются для резки, сварки и т. Д., Срок службы которых может быть увеличен за счет снижения тепловой нагрузки.

Нулевое переключение с системным мониторингом:

• Для резистивных и индуктивных нагрузок.
• Системный мониторинг (определение) SSR обеспечивает выход сигнала тревоги в случае отказа цепи.Мониторы внутренней схемы:
  • Напряжение сети
  • Ток нагрузки
  • Правильное функционирование ССР

Состояние входа SSR:

• Реле предназначено для приложений, где требуется немедленное обнаружение неисправности. Для определения состояния неисправности доступен выходной сигнал тревоги.

Переключение нуля с измерением тока:

• Для резистивных и индуктивных нагрузок.
• Solitron MIDI Current Sensing SSR — это тип переключения нуля, который также обеспечивает выход сигнала тревоги при обнаружении изменений нагрузки.
• Типичные условия, которые могут быть обнаружены, включают: обрыв нагревателя, обрыв цепи, частичное короткое замыкание нагревателя, перегоревший предохранитель, короткое замыкание полупроводника и неисправное подключение к источнику питания. Встроенный датчик тока устраняет необходимость в дополнительном внешнем оборудовании.
• Уставка «TEACH-IN» достигается нажатием кнопки или дистанционно, если предпочтительнее HMI.
• Как показано выше, аварийный выход PNP выдает серию импульсов, которые идентифицируют конкретный тип обнаруженной неисправности. Взаимодействие с ПЛК может обеспечить четкую индикацию неисправности. Также доступен тревожный выход NPN.

Готовы обновить реле? При рассмотрении того, какой тип реле лучше всего подойдет для вашего приложения, следует учитывать несколько важных факторов.

Из трех вариантов Marshall Wolf Automation, Mercury, Solid State и Ice Cube, SSR предлагают тихое и долговечное решение.Однако это связано с дополнительным фактором производства тепла, который можно решить, добавив радиатор или термопрокладку.

У нас есть группа агентов технической поддержки, готовая помочь вам найти подходящий ретранслятор для вашего приложения. Просто позвоните нам по телефону (847) 658-8130 и попросите техническую поддержку или напишите нам по электронной почте: [email protected].

Визуальный мыслитель в цифровом спектре, или в терминах непрофессионала… .Я создаю весь визуальный контент для Marshall Wolf Automation 🙂 Имея опыт работы в области видеорекламы и производства фильмов, я работаю с отделом маркетинга MWA, чтобы наши клиенты читали наши блоги и просматривали наши продукты.

Дополнительная информация о твердотельных реле

Максимальный максимальные значения, которые никогда не должны превышаться, даже
мгновенно
Если не указано иное, эти значения приведены при Ta = 25 ° C. максимальных номинальных и электрических характеристик
, которые включают рассмотрение снижения номинальных характеристик для обеспечения высокой надежности
Каждый элемент является независимым условием, поэтому он не может одновременно
удовлетворять нескольким условиям.

Клемма			Символ	Описание
Абсолютный максимум рейтинги	Абсолютный максимум
	In- put	Прямой ток светодиода	I F	Номинальный ток, который может непрерывно течь в светодиоде в прямом направлении
		Повторяющийся пиковый ток Светодиод	I FP	Номинальный ток, который может мгновенно течь в светодиодах в прямом направлении
		Прямой ток светодиода Скорость уменьшения	ΔI F / ° C	Скорость снижения тока которые могут течь в прямом направлении светодиода относительно температуры окружающей среды
		Обратное напряжение светодиода	В R	Номинальное обратное напряжение, которое может быть приложено между катодом и анодом
		Температура перехода	Tj	Номинальная температура разрешено на переходе светодиода
	Out- put	Напряжение нагрузки	V OFF	Номинальное напряжение, которое может быть приложено между клеммами выхода реле при переключении нагрузки или в выключенном состоянии состояние Пиковое напряжение для переменного тока
		Непрерывная нагрузка ток	Io	Номинальный ток, который может протекать между клеммами релейного выхода во включенном состоянии при заданной температуре условия Пиковый ток для переменного тока
		Ток включения Скорость снижения	ΔIo / ° C	Скорость снижения тока, который может протекать между выходными клеммами реле в состоянии ВКЛ, по отношению к температуре окружающей среды
		Импульсный ток включения	I OP	Номинальный ток, который может протекать мгновенно. ween выходные клеммы реле в состоянии ВКЛ.
		Температура перехода	Tj	Номинальная температура, которая допустима на светоприемном переходе цепи
	Диэлектрическая прочность между входом и выходом		В IO	Напряжение, которое может выдержать изоляция между входом и выходом
	Рабочая температура окружающей среды		Ta	Диапазон температур окружающей среды, в котором реле может работать без нарушение работоспособности реле
	Температура хранения		Tstg	Диапазон температур окружающей среды, в котором реле может храниться в нерабочем состоянии
	Температура пайки		—	Номинальная температура, при которой клеммы могут быть e припаял без нарушения функциональности реле
Электрические характеристики — характеристики	In- положить	Прямое напряжение светодиода	В F	Падение напряжения между Анод и катод светодиода при определенном прямом токе
		Обратный ток	I R	Ток утечки, протекающий в обратном направлении светодиода (между катодом и анодом)
		29 Емкость между клеммы	C T	Электростатическая емкость между анодом светодиода и клеммами катода
		Запуск светодиода вперед ток	—	Минимальный входной ток, необходимый для переключения реле состояние выхода Чтобы обеспечить работу реле, ток, равный e qual to или больше, чем наивысшее указанное значение.
			I FT	Минимальное значение входного тока IF, необходимое для перевода нормально разомкнутого выходного полевого МОП-транзистора в состояние ВКЛ.
			I FC	Минимальное значение входной ток IF, необходимый для перевода нормально замкнутого выходного MOS FET в состояние ВЫКЛ.
		Светодиод отпускания вперед ток	—	Максимальный входной ток, необходимый для размыкания релейного выхода государственный. Для обеспечения срабатывания реле ток должен быть равен или меньше минимального указанного значения.
			I FC	Максимальное значение входного тока IF, которое должно течь на , переводит нормально разомкнутый выходной MOS FET в состояние ВЫКЛ.
			I FT	Максимальное значение входной ток IF, который должен течь на , переводит нормально замкнутый выходной MOS FET в состояние ON
	Out- put	Максимальное сопротивление с выходом ON	R ON	Сопротивление между выходными клеммами реле в заданном состоянии ВКЛ.
		Утечка тока при разомкнутом реле	I Утечка	Ток утечки, протекающий между клеммами выхода реле при заданном напряжении в выключенном состоянии
		Емкость между клеммами	C ВЫКЛ	e лектростатическая емкость между клеммами релейного выхода в заданном состоянии ВЫКЛ. O клеммы	C IO	Электростатическая емкость между входом и выходом клеммы
	Сопротивление изоляции между клеммами ввода / вывода		R IO	Сопротивление между входом выходные клеммы при заданном значении напряжения
	Время включения		т ВКЛ	Время, необходимое для изменения формы выходного сигнала после подачи указанного входного тока светодиода NO реле: время требуется для изменения формы выходного сигнала со 100% до 10% после вход переходит из состояния ВЫКЛ. в состояние ВКЛ. Реле NC: время, необходимое для изменения формы выходного сигнала со 100% до 10% после того, как вход переходит из состояния ВКЛ в состояние ВЫКЛ.
	Время выключения		t ВЫКЛ.	Время, необходимое для изменения формы выходного сигнала после прерывания указанного входного тока светодиода . Состояние ВЫКЛ. Реле NC: время, необходимое для изменения формы выходного сигнала с 0% до 90% после того, как вход переходит из состояния ВЫКЛ. В состояние ВКЛ.
	Эквивалентное время нарастания		ERT	Индикатор выхода характеристики перехода для быстрых сигналов или импульсных сигналов ERT выражается следующей формулой, где tr в — это , время нарастания входной формы волны, а tr out — это выходная форма волны ris е время после релейного перехода.Чем ниже значение, тем меньше изменения на в сигнале, что обеспечивает хорошие характеристики. ERT = √ (tr out 2 -tr in 2 )
	Рекомендовано исправлено рабочих условий	Рекомендуемых рабочих условий —
		Напряжение нагрузки		В DD	Рекомендуемое напряжение нагрузки с учетом снижения характеристик Пиковое напряжение для переменного тока
Рабочий светодиод вперед ток		I F	Рекомендуемый прямой ток светодиода с учетом снижения номинальных характеристик
Постоянный ток нагрузки		Io	Рекомендуемый ток нагрузки с учетом снижения характеристик Пиковый ток для переменного тока
Рабочая температура		Ta	Рекомендуемая рабочая температура окружающей среды, при которой учитывает снижение номинальных характеристик
Справочные данные	Напряжение в открытом состоянии полевого МОП-транзистора		В ВКЛ	Падение напряжения между выходными клеммами когда выходной МОП-транзистор находится во включенном состоянии
	Относительная емкость между выходными клеммами		C ВЫКЛ / C ВЫКЛ (0 В)	Относительное соотношение, основанное на емкости между выходными клеммами когда напряжение между выходными клеммами составляет 0 В
Другие условия	Ограничение тока		—	Когда ток перегрузки превышает определенное значение, эта функция поддерживает ток нагрузки между минимальным и максимальные значений предельной токовой характеристики. Подавление тока до фиксированного значения защищает реле, а компоненты схемы, подключенные после реле.
	Low C × R		—	Индикатор выходных характеристик в приложениях, которые обрабатывают высокочастотные сигналы, быстрые сигналы и т. Д. C указывает емкость между выходными клеммами в OFF состояние (C OFF ), а R указывает сопротивление между выходными клеммами во включенном состоянии (R ON ). Если C ВЫКЛ. велико, переход сигнала, даже когда реле выключено, (задержка сигнала или уменьшение изоляции) и задержка в сигнале , время нарастания сигнала для перехода сигнала, когда реле включено (округление формы сигнала ). Если R ON велик, это влияет на переходные потери сигнала (падение напряжения и уменьшение вносимых потерь). В этих приложениях важны малый C OFF и R ON , то есть низкая характеристика C x R .

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 реле

имеют 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 реле

может 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 коммутирующее 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 полевого МОП-транзистора.

Основная концепция твердотельного реле SSR

Твердотельное 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 изолирующего 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 входными напряжениями 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 базового 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, это означает, что этот SSR может проводить только в одном направлении и может использоваться только для управления нагрузками постоянного тока. Для работы 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 формах сигналов.В свою очередь, это может привести к высокому уровню электромагнитных помех, EMI. Поскольку все устройства в наши дни должны быть спроектированы так, чтобы свести к минимуму эти помехи, необходимо использовать способы, которые минимизируют генерацию этих электромагнитных помех, чтобы электромагнитная совместимость и характеристики электромагнитной совместимости устройства находились в требуемых пределах.

Один из методов, который можно использовать с нагрузками переменного тока и резистивными нагрузками, известен как синхронное переключение или переключение при переходе 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 преимущества 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 должен быть рассмотрен, 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 переходным импульсам 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 (встраивается)
Время срабатывания и отпускания	5 — 20 мс	0.25 — 10 мс
Простота 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 для использования сначала необходимо определить, что оно должно переключать и как это должно быть достигнуто.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 напряжений: Необходимо определить необходимое напряжение для ТТР.Если необходимо переключить постоянный ток, выберите твердотельное реле с номинальным напряжением не менее чем на 25% выше, чем предполагаемое максимальное напряжение. 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.

  Коммутируемая нагрузка	Множитель
  Люминесцентные лампы (переменного тока)	10
  Лампы накаливания	6
  Двигатели	6
  Резистивные нагреватели	1
  Трансформаторы	20

  Средний потребляемый ток следует умножить на множитель и твердотельное реле, выбранное с этим значением для тока.
• 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 выключателей 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 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 коммутационных приложений — они быстрее и, как правило, более надежны, чем электромеханические реле, хотя они менее устойчивы к переходным импульсам 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».. .

Твердотельные реле с управляющими входами переменного или постоянного тока

Серия твердотельных реле SSRL компании Omega используется для управления нагревателями большого сопротивления в сочетании с регуляторами температуры. Твердотельные реле — это SPST, нормально разомкнутые переключающие устройства без движущихся частей, способные выполнять миллионы циклов срабатывания. Подавая управляющий сигнал, SSR включает ток нагрузки переменного тока, как это делают подвижные контакты на механическом контакторе.Трехфазными нагрузками можно управлять с помощью 2 или 3 SSR. Используйте 3 SSR для трехфазных нагрузок Y или звезды с использованием нейтральной линии. Два SSR будут управлять нагрузкой по схеме «треугольник» без нейтрали. Три твердотельных реле также используются, когда нет нейтральной нагрузки, чтобы обеспечить резервирование и дополнительную уверенность в управлении.

«Переключение» происходит в точке перехода нулевого напряжения цикла переменного тока. Из-за этого не генерируется заметный электрический шум, что делает SSR идеальным для сред, где есть устройства, восприимчивые к RFI.

Общие характеристики
Рабочая температура: от -20 до 80 ° C (от -5 до 175 ° F)
Температура хранения: от -40 до 80 ° C (от -40 до 175 ° F)
Изоляция: 4000 В среднекв., От входа к выходу; 2500 В (среднеквадратичное значение) вход / выход на землю
Емкость: 8 пФ, вход-выход (макс.)
Диапазон частот линии: от 47 до 63 Гц
Время включения: 20 мс, переменный ток; 05 цикл, постоянный ток
Время выключения: 30 мсек, переменный ток; 05 cycle, dc

Эти SSR относятся к типу двойных тиристоров, которые по своей природе более надежны и способны выдерживать более высокие перегрузки до отказа, чем симисторы.В твердотельном реле выделяется тепло из-за падения номинального напряжения на коммутационном устройстве. Для отвода тепла твердотельный реле необходимо установить на ребристый радиатор или алюминиевую пластину. SSR следует размещать в местах с относительно низкой температурой окружающей среды, поскольку номинальный ток переключения снижается при повышении температуры. Другой характеристикой SSR является небольшой ток утечки на выходе при разомкнутом реле. Из-за этого напряжение всегда будет присутствовать на стороне нагрузки устройства.

По сравнению с твердотельными контакторами с механическими контакторами, срок службы твердотельного реле во много раз больше, чем у контакторов с сопоставимой ценой. Однако твердотельные реле более склонны к выходу из строя из-за перегрузки и неправильной первоначальной проводки. Твердотельные реле могут выйти из строя, контакт замкнут, в цепях перегрузки. Важно, чтобы для защиты цепи нагрузки был установлен быстродействующий предохранитель I2T соответствующего номинала.

Оребренные радиаторы представляют собой анодированные изделия с резьбовыми монтажными отверстиями и винтами.См. Кривые тепловых характеристик и инструкции по заказу для правильного выбора.

Все реле серии SSRL поставляются с теплопроводящей площадкой, установленной на опорной плите. Это значительно улучшит теплопроводность между радиатором и опорной пластиной SSR. Также рекомендуется использовать на крепежных винтах SSR момент затяжки 10 дюймов / фунт.

Технические характеристики выходов для моделей с входом переменного и постоянного тока

Технические характеристики	10 А	ампер 25 А	ампер	902 902	759 100 А
Макс.ток в рабочем состоянии	10 A	25 A	50 A	75 A	100 A
Макс.
Макс.1-тактный скачок напряжения	150 A	300 A	750 A	1000 A	1200 A
Макс. A	225 A	300 A
1 2 T (60 Гц), A 2 сек	416	937	2458	5000	6000

Электрические характеристики серии SSR240

609 Модель 2560

			Сигнал входа-управления
Тип	Управление Сигнал Напряжение	Управляющий сигнал Включение	Управление Сигнал Отключение	62 Макс. Напряжение * (60 сек. Макс.)
SSRL240AC10 SSRL240AC25 SSRL240AC50 SSRL240AC75 SSRL240AC100	ac Управляющий Сигнал 0 Vac2	90 …	800 В
SSRL240DC10 SSRL240DC25 SSRL240DC50 SSRL240DC75 SSRL240DC100	пост. SSRL660AC50 SSRL660AC75 SSRL660AC100	ac Управляющий сигнал	9 От 0 до 280 В перем. Тока	90 В перем. Тока	10 В перем. Тока	10 мА	1200 В
SSRL660DC50 SSRL660DC75 SSRL660DC100	пост.	14 мА	1200 В

* Переходные процессы выше табличного значения должны быть подавлены.

Серия SSR240 Характеристики выходной мощности переменного тока

Номер модели	Номинальное напряжение переменного тока Линия Напряжение	Номинальное Нагрузка Макс. Контакт Падение напряжения	Макс. Утечка в закрытом состоянии (макс. Окружающая среда 25 ° C)
			120 В перем. Тока	240 В перем. Тока	440 В перем. до 280 Vac	10 A 25 A 50 A 75 A 100 A	1.6 В	0,1 мА	0,1 мА	НЕТ
SSRL240DC10 SSRL240DC25 SSRL240DC50 SSRL240DC75 SSRL240DC100	24–280 A 9062 A 9062 902 902	24–280 В перем.	1,6 В	0,1 мА	0,1 мА	НЕТ
SSRL660AC50 SSRL660AC75 SSRL660AC100	48 до 660 В перем.25 мА	0,25 мА	0,25 мА
SSRL660DC50 SSRL660DC75 SSRL660DC100	48 до 660 В перем. mA

Твердотельные реле от Carlo Gavazzi

Carlo Gavazzi предлагает широкий ассортимент твердотельных реле (SSR) с технологией прямого соединения меди для увеличения срока службы и надежности.SSR широко используются в производстве пластмасс, упаковки, пищевой промышленности и HVAC — в первую очередь для контроля температуры. Они являются логической заменой ртутных контакторов.

В отличие от обычных контакторов и реле, твердотельные реле не имеют движущихся частей и, как следствие, имеют очень долгий срок службы. Мы предлагаем твердотельные реле с нулевым переключением (резистивные, емкостные и моторные нагрузки), случайным переключением (индуктивные нагрузки), пиковым переключением (трансформаторы) и аналоговым переключением (резистивные нагрузки).

Другие области применения включают освещение и переключение насосов. Кроме того, многие из наших твердотельных реле имеют номинальную мощность в лошадиных силах, что делает их пригодными для управления моторизованными заслонками в системах управления HVAC, где их длительный срок службы и бесшумное переключение делают их идеальной заменой механических контакторов.

Линейка твердотельных реле Carlo Gavazzi включает однофазные реле до 125 ампер и трехфазные реле до 75 ампер.Они доступны как с цифровыми, так и с аналоговыми входами (4-20 мА или 0-10 В). Кроме того, мы также предлагаем полный спектр SSR со встроенным радиатором. Кроме того, мы также предлагаем нашу серию твердотельных реле RGC1S, которые обеспечивают сигнализацию частичной потери нагрузки — идеально подходят для приложений, использующих несколько нагревателей на одном реле.

Для применений, где необходимо контролировать и контролировать множество зон нагрева, наша многозонная система NRG является идеальным решением.Он может взаимодействовать через Modbus, Profinet или Ethernet IP напрямую с вашим контроллером и позволяет переключать отдельные зоны, а также считывать диагностическую информацию с реле.

Ассортимент продукции

Серия NRG

Решение с твердотельным реле с мониторингом в реальном времени через Modbus

RA2A / RK2A серии

2-полюсные реле состояния почвы

REC / RGCM серии

Трехфазные электронные контакторы и реверсивные контакторы

RF1 серии

Компактные твердотельные реле до 25 А

Серия RGC / RGH

Однофазные реле до 85 А со встроенным радиатором

Серия RGC2 / RGC3

Трехфазные реле до 75 А со встроенным радиатором

Серия RGS

Тонкая линия (17.5мм) однофазные реле

Серия RHS

Полные комплекты радиаторов для одно- и трехфазных твердотельных реле

RM1 / RS1 серии

Однофазные реле с передней крышкой и светодиодным индикатором для переключения нагрузок переменного тока до 125 А / 600 В

RM1D / RD серии

Реле для переключения нагрузок постоянного тока до 100 Ампер

Серия RP

Реле для печатных плат для переключения переменного или постоянного тока

Серия RZ3A

Трехфазные реле для переключения нагрузок до 75 А / 600 В переменного тока

Меры предосторожности при использовании твердотельных реле | Средства автоматизации | Промышленные устройства

1.Конструкция со снижением номинальных характеристик

Снижение номинальных характеристик является важным фактором надежности конструкции и срока службы продукта.
Даже если условия использования (температура, ток, напряжение и т. Д.) Изделия находятся в пределах абсолютных максимальных номинальных значений, надежность может значительно снизиться при продолжительном использовании в условиях высокой нагрузки (высокая температура, высокая влажность, высокий ток, высокое напряжение. и т. д.) Поэтому, пожалуйста, снизьте номинальные характеристики до уровня ниже абсолютного максимума и оцените устройство в реальном состоянии.
Более того, независимо от области применения, если можно ожидать, что неисправность создаст высокий риск для жизни человека или имущества, или если продукты используются в оборудовании, в противном случае требующем высокой эксплуатационной безопасности, в дополнение к проектированию двойных цепей, то есть с включением таких функций, как цепи защиты или резервной цепи, также должны быть проведены испытания на безопасность.

2.Приложение напряжения, превышающего абсолютный максимум

Если значение напряжения или тока для любой из клемм превышает абсолютный максимальный номинал, внутренние элементы выйдут из строя из-за перенапряжения или перегрузки по току.В крайних случаях может расплавиться проводка или разрушиться кремниевые контакты P / N.
Следовательно, схема должна быть спроектирована таким образом, чтобы нагрузка никогда не превышала абсолютные максимальные значения, даже на мгновение.

3.Фотопривод

Соединитель фототриака предназначен исключительно для управления симистором. Предварительно необходимо запитать симистор.

4. неиспользуемые клеммы

1) Фотоэлемент

Клемма № 3 используется со схемой внутри устройства.
Поэтому не подключайте его к внешним цепям. (6 контактов)

2) AQ-H

Терминал № 5 подключен к воротам.
Не подключайте напрямую клеммы № 5 и 6.

5. Короткое замыкание на клеммах

Не допускайте короткого замыкания между клеммами, когда устройство находится под напряжением, так как существует возможность поломки внутренней ИС.

6.При использовании для нагрузки ниже номинальной

SSR может выйти из строя, если он используется ниже указанной нагрузки.В таком случае используйте фиктивный резистор параллельно нагрузке.

Характеристики нагрузки

Тип	Ток нагрузки
AQ-G Все модели	20 мА
AQ1 Все модели	50 мА
AQ8 Все модели	50 мА
AQ-J Все модели	50 мА
AQ-A (тип выхода переменного тока)	100 мА

7.Защита от шума и перенапряжения на входе

1) Фотоэлемент и AQ-H

Если на входных клеммах присутствуют обратные перенапряжения, подключите диод в обратной параллели к входным клеммам и поддерживайте обратные напряжения ниже обратного напряжения пробоя.
Ниже показаны типовые схемы.

<Фотоэлемент (6-контактный)>

2) ССР

Сильно шумящее импульсное напряжение, приложенное к входной цепи SSR, может вызвать неисправность или необратимое повреждение устройства.Если ожидается такой сильный выброс, используйте во входной цепи поглотитель шума C или R.
Ниже показаны типовые схемы

8.Рекомендуемый входной ток соединителя Phototriac и AQ-H

Проектируйте в соответствии с рекомендованными условиями эксплуатации для каждого продукта.
Поскольку на эти условия влияет рабочая среда, убедитесь в соответствии со всеми соответствующими спецификациями.

9. Пульсация на входе источника питания

Если во входном источнике питания присутствует пульсация, обратите внимание на следующее:

1) Чувствительный к току тип (Phototriac Coupler, AQ-H)

(1) Для прямого тока светодиода при Emin поддерживайте значение, указанное в «Рекомендуемом входном токе».
(2) Убедитесь, что прямой ток светодиода для Emax. не превышает 50 мА.

2) Тип, чувствительный к напряжению (AQ-G, AQ1, AQ8, AQ-J, AQ-A)

(1) Эмин.должно превышать минимальное номинальное управляющее напряжение
(2) Emax. не должно превышать максимальное номинальное управляющее напряжение

10.Когда входные клеммы подключены с обратной полярностью

Название продукта	Если полярность входного управляющего напряжения обратная
AQ1 、 AQ-J 、 AQ-A (AC)	Изменение полярности не приведет к повреждению устройства из-за наличия защитного диода, но устройство не будет работать.
AQ-H 、 AQ-G 、 AQ8 AQ-A (DC)	Изменение полярности может привести к необратимому повреждению устройства. Будьте особенно осторожны, чтобы избежать обратной полярности, или используйте защитный диод во входной цепи.

11.Защита от шума и перенапряжения на выходной стороне

1) Фотоэлемент и AQ-H

На рисунке ниже показана обычная схема управления симистором. Пожалуйста, добавьте демпферную цепь или варистор, так как шум / скачок напряжения на стороне нагрузки могут повредить устройство или вызвать сбои в работе.
Типовые схемы показаны ниже.

<Фотоприемник типов SOP4 и DIP4>

<Фотоэлемент типа DIP6>

Примечание: подключение внешнего резистора и т. Д., к терминалу №5 (выход) не нужен.

2) ССР

(1) Тип выхода переменного тока

Сильный импульсный импульс напряжения, приложенный к цепи нагрузки SSR, может вызвать неисправность или необратимое повреждение устройства. Если ожидается такой сильный выброс, используйте варистор на выходе SSR.

(2) Тип выхода постоянного тока

Если индуктивная нагрузка генерирует скачки напряжения, превышающие абсолютный максимум номинального значения, скачки напряжения должны быть ограничены.
Типовые схемы показаны ниже.

3) Ограничивающий диод и демпферная цепь могут ограничивать выбросы напряжения на сторона нагрузки. Однако длинные провода могут вызвать скачки напряжения. из-за индуктивности. Рекомендуется использовать провода как можно короче. можно минимизировать индуктивность.

4) Выходные клеммы могут стать токопроводящими, хотя входная мощность не подается, когда на них подается внезапное повышение напряжения, даже когда реле выключено.Это может произойти, даже если повышение напряжения между клеммами меньше повторяющегося пикового напряжения в выключенном состоянии. Поэтому, пожалуйста, проведите достаточные испытания в реальных условиях.

5) При управлении нагрузками, в которых фазы напряжения и тока различаются, при выключении происходит резкое повышение напряжения, и симистор иногда не выключается. Пожалуйста, проведите достаточные испытания на реальном оборудовании.

6) При управлении нагрузками с использованием типов напряжения с переходом через нуль, в которых фазы напряжения и тока различаются, симистор иногда не включается независимо от состояния входа, поэтому, пожалуйста, проведите достаточные испытания с использованием реального оборудования.

12. Очистка (для монтажа на печатной плате)

Для очистки флюса припоя следует использовать погружную промывку с органическим растворителем. Если вам необходимо использовать ультразвуковую очистку, примите следующие условия и убедитесь, что при фактическом использовании нет проблем.

• Частота: от 27 до 29 кГц
• Ультразвуковая мощность: не более 0,25 Вт / см ² (Примечание)
• Время очистки: 30 с или менее
• Используемое очищающее средство: Асахиклин АК-225
• Другое: Поместите печатную плату и устройство в очищающий растворитель, чтобы предотвратить контакт с ультразвуковым вибратором.

Примечание: относится к ультразвуковой мощности на единицу площади для ультразвуковых ванн

13. Замечания по монтажу (для типа монтажа на печатной плате)

1) Когда на печатной плате устанавливаются разные типы корпусов, повышение температуры на выводе пайки сильно зависит от размера корпуса. Поэтому, пожалуйста, установите более низкую температуру пайки, чем условия пункта «14. Пайка »и подтвердите фактический температурный режим использования перед пайкой.

2) Если условия монтажа превышают наши рекомендации, это может отрицательно повлиять на характеристики устройства. Это может произойти из-за несоответствия тепловому расширению и снижения прочности смолы. Пожалуйста, свяжитесь с нашим офисом продаж, чтобы узнать о правильности условий.

3) Пожалуйста, подтвердите тепловую нагрузку, используя настоящую плату, потому что она может быть изменена в зависимости от состояния платы или условий производственного процесса

4) Ползучесть припоя, смачиваемость или прочность пайки будут зависеть от условий монтажа или используемого типа пайки.

Пожалуйста, внимательно проверьте их в соответствии с фактическим производственным состоянием.

5) Нанесите покрытие, когда устройство вернется к комнатной температуре.

14. Пайка

1) При пайке клемм для поверхностного монтажа рекомендуются следующие условия.

(1) Метод пайки инфракрасным оплавлением
(Рекомендуемые условия оплавления: макс. 2 раза, точка измерения: паяльный провод)

T 1 = от 150 до 180 ° C Т 2 = 230 ° C T 3 = от 240 до 250 ° C t 1 = от 60 до 120 с t 2 = В течение 30 с t 3 = В течение 10 с

(2) Другие способы пайки
Другие методы пайки (VPS, горячий воздух, горячая пластина, лазерный нагрев, импульсный нагреватель и т. Д.) по-разному влияют на характеристики реле, пожалуйста, оцените устройство в соответствии с фактическим использованием.

(3) Метод паяльника
Температура наконечника: от 350 до 400 ° C
Мощность: от 30 до 60 Вт
Время пайки: в пределах 3 с

2) При пайке стандартных клемм печатной платы рекомендуются следующие условия.

(1) Метод пайки DWS
(Рекомендуемое количество раз: макс. 1 раз, точка измерения: паяльный провод * 1)

Т 1 = 120 ° C T 2 = Макс.260 ° С t 1 = в течение 60 с t 2 + t 3 = в течение 5 с * 1 Температура пайки: макс. 260 ° С

(2) Другой метод пайки погружением (рекомендуемые условия: 1 раз)
Предварительный нагрев: Макс. 120 ° C, в течение 120 с, точка измерения: паяльный провод
Пайка: Макс. 260 ° C, в течение 5 с *, область измерения: температура пайки
* Фотоэлемент и AQ-H: в течение 10 с

(3) Метод ручной пайки
Температура наконечника: от 350 до 400 ° C
Мощность: от 30 до 60 Вт
Время пайки: в пределах 3 с

• Мы рекомендуем сплав со сплавом Sn3.0Ag0.5Cu.

15. прочие

1) Если SSR используется в непосредственной близости от другого SSR или тепловыделяющего устройства, его температура окружающей среды может превышать допустимый уровень. Тщательно спланируйте расположение SSR и вентиляцию.

2) Клеммные соединения должны выполняться в соответствии с соответствующей электрической схемой.

3) Для большей надежности проверьте качество устройства в реальных условиях эксплуатации.

4) Во избежание опасности поражения электрическим током отключайте источник питания при проведении технического обслуживания.Хотя AQ-A (тип выхода постоянного тока) сконструирован с изоляцией для входных / выходных клемм и задней алюминиевой пластины, изоляция между входом / выходом и задней алюминиевой пластиной не одобрена UL.

16. Транспортировка и хранение

1) Сильная вибрация во время транспортировки может деформировать провод или повредить характеристики устройства. Пожалуйста, обращайтесь с внешней и внутренней коробкой осторожно.

2) Неправильные условия хранения могут ухудшить пайку, внешний вид и характеристики.Рекомендуются следующие условия хранения:

• Температура: от 0 до 45 ° C
• Влажность: Макс. 70% относительной влажности
• Атмосфера: Без вредных газов, таких как сернисто-кислый газ, минимальное количество пыли.

3) Хранение фотоэлемента (тип SOP)

В случае теплового воздействия пайки на устройство, которое поглощает влагу внутри упаковки, испарение влаги увеличивает давление внутри упаковки и может вызвать вздутие или трещину на упаковке.Устройство чувствительно к влаге и упаковано в герметичную влагонепроницаемую упаковку. После распечатывания убедитесь, что соблюдены следующие условия.

• Пожалуйста, используйте устройство сразу после распечатывания. (В течение 30 дней при температуре от 0 до 45 ° C и относительной влажности макс. 70%)
• Если устройство будет храниться в течение длительного времени после вскрытия упаковки, храните его в другой влагонепроницаемой упаковке, содержащей силикагель. (Используйте в течение 90 дней.)

17. Конденсация воды

Конденсация воды происходит, когда температура окружающей среды внезапно меняется с высокой температуры на низкую при высокой влажности, или когда устройство внезапно переключается с низкой температуры окружающей среды на высокую температуру и влажность.
Конденсация вызывает такие отказы, как ухудшение изоляции. Panasonic Corporation не гарантирует отказы, вызванные конденсацией воды.
Теплопроводность оборудования, на котором установлен SSR, может ускорить конденсацию воды. Убедитесь, что в худших условиях фактического использования конденсата нет.
(Особое внимание следует уделять, когда детали, нагревающиеся при высоких температурах, находятся рядом с SSR.)

18. Ниже показан формат упаковки

※ Если щелкнуть каждую фигуру, откроется увеличение.

1) Лента и катушка (фотоприемник)

2) Лента и катушка (AQ-H)

Тип	Размеры ленты (единица измерения: мм)	Размеры катушки с бумажной лентой (Единицы: мм)
8-контактный SMD тип	(1) При выборе со стороны 1/2/3/4 контактов: № детали AQH ○○○○ AX (Показано выше) (2) При выборе со стороны 5/6/8 контактов: Номер детали.AQH ○○○○ AZ

3) Трубка

Соединитель

Phototriac и AQ-H SSR упакованы в трубку, так как штифт № 1 находится на стороне стопора B. Соблюдайте правильную ориентацию при установке их на печатные платы.

<Тип СОП фотоэлемента>

<Тип DIP-переходника фототриака и AQ-H SSR>

1.Уменьшить дв / дт

SSR, используемый с индуктивной нагрузкой, может случайно сработать из-за высокой скорости нарастания напряжения нагрузки (dv / dt), даже если напряжение нагрузки ниже допустимого уровня (срабатывание индуктивной нагрузки).
Наши SSR содержат демпферную цепь, предназначенную для уменьшения dv / dt (кроме AQ-H).

2. Выбор постоянных демпфера

1) Выбор C

Коэффициент зарядки тау для C цепи SSR показан в формуле (1)

τ ＝ (R _L ＋ R) × C ———— (1)

Установив формулу (1) так, чтобы она была ниже значения dv / dt, вы получите:

С = 0.632V _A / [(dv / dt) × (R _L + R)] —— (2)

Установив C = от 0,1 до 0,2 мкФ, dv / dt можно регулировать в диапазоне от нВ / мкс до n + В / мкс или ниже. Для конденсатора используйте либо металлизированную полиэфирную пленку конденсатора MP. Для линии 100 В используйте напряжение от 250 до 400 В, а для линии 200 В используйте напряжение от 400 до 600 В.

2) Выбор R

Если сопротивление R отсутствует (сопротивление R управляет разрядным током конденсатора C), при включении SSR произойдет резкое повышение dv / dt и начнет течь ток разряда с высоким пиковым значением.
Это может вызвать повреждение внутренних элементов SSR.
Следовательно, всегда необходимо вставлять сопротивление R. В обычных приложениях для линии 100 В необходимо иметь R = от 10 до 100 Ом, а для линии 200 В — R = от 20 до 100 Ом. (Допустимый ток разряда при включении будет отличаться в зависимости от внутренних элементов SSR.) Потери мощности от R, записанные как P, вызванные током разряда и током заряда от C, показаны в формуле (3) ниже. Для линии 100 В используйте мощность 1/2 Вт, а для линии 200 В используйте мощность выше 2 Вт.

P ＝	C × V A 2 × F		……… (3)
	2

f = Частота источника питания

Кроме того, при выключении SSR формируется цепь вызывного сигнала с конденсатором C и индуктивностью L цепи, и на обоих выводах SSR генерируется всплеск напряжения. Сопротивление R служит контрольным сопротивлением для предотвращения этого звонка.Кроме того, требуется хорошее неиндуктивное сопротивление для R. Часто используются углеродные пленочные резисторы или металлопленочные резисторы.
Для общих приложений рекомендуемые значения: C = 0,1 мкФ и R = от 20 до 100 Ом. В индуктивной нагрузке бывают случаи резонанса, поэтому при выборе необходимо соблюдать соответствующие меры.

Высоконадежные цепи SSR требуют соответствующей схемы защиты, а также тщательного изучения характеристик и максимальных номиналов устройства.

1. Защита от перенапряжения

Источник питания нагрузки SSR требует соответствующей защиты от ошибок перенапряжения по разным причинам. К методам защиты от перенапряжения относятся следующие:

1) Используйте устройства с гарантированным выдерживаемым обратным перенапряжением

(лавинные управляемые устройства и др.)

2) Подавление кратковременных всплесков

Используйте переключающее устройство во вторичной цепи трансформатора или используйте переключатель с медленной скоростью размыкания.

3) Используйте схему поглощения скачков напряжения

Используйте поглотитель перенапряжения CR или варистор на источнике питания нагрузки или SSR.
Следует проявлять особую осторожность, чтобы скачки включения / выключения или внешние скачки не превышали номинальное напряжение нагрузки устройства. Если ожидается скачок напряжения, превышающий номинальное напряжение устройства, используйте устройство и схему поглощения скачков напряжения (например, ZNR от Panasonic Corporation.).

Выбор номинального напряжения ЗНР (1) Пиковое напряжение питания (2) Изменение напряжения питания (3) Ухудшение характеристики ZNR (1 мА ± 10%) (4) Допуск номинального напряжения (± 10%) Для подключения к линиям переменного тока 100 В выберите ZNR со следующим номинальным напряжением: (1) × (2) × (3) × (4) = (100 × √2) × 1.1 × 1,1 × 1,1 = 188 (В)

D ： 17,5 диам. Максимум. T 6,5 макс. H ： 20,5 макс. W ： 7,5 ± 1 (Единицы: мм)

Пример ЗНР (Panasonic)

Типы	Напряжение варистора	Макс.допустимое напряжение цепи		Макс. управляющее напряжение	Макс. средняя импульсная электрическая мощность	Устойчивость к энергии		Выдерживает импульсный ток		Электростатическая емкость (Ссылка)
						(10/1000 мкс)	(2 мс)	1 раз	(8/20 мкс) 2 раза
	V1mA (В)	ACrms (В)	постоянный ток (В)	V50A (В)	(Вт)	(Дж)	(Дж)	(А)	(А)	@ 1 кГц (пФ)
ERZV14D201	200 (от 185 до 225)	130	170	340	0.6	70	50	6 000	5 000	770
ERZV14D221	220 (198–242)	140	180	360	0,6	78	55	6 000	5 000	740
ERZV14D241	240 (от 216 до 264)	150	200	395	0.6	84	60	6 000	5 000	700
ERZV14D271	270 (247–303)	175	225	455	0,6	99	70	6 000	5 000	640
ERZV14D361	360 (324–396)	230	300	595	0.6	130	90	6 000	4500	540
ERZV14D391	390 (от 351 до 429)	250	320	650	0,6	140	100	6 000	4500	500
ERZV14D431	430 (от 387 до 473)	275	350	710	0.6	155	110	6 000	4500	450
ERZV14D471	470 (423–517)	300	385	775	0,6	175	125	6 000	4500	400
ERZV14D621	620 (от 558 до 682)	385	505	1,025	0.6	190	136	5 000	4500	330
ERZV14D681	680 (от 612 до 748)	420	560	1,120	0,6	190	136	5 000	4500	320

2. Защита от перегрузки по току

Цепь SSR, работающая без защиты от перегрузки по току, может привести к повреждению устройства.Спроектируйте схему таким образом, чтобы номинальная температура перехода устройства не превышалась при продолжительном токе перегрузки.
(например, импульсный ток в двигателе или лампочке)
Номинальный импульсный ток применяется к ошибкам перегрузки по току, которые возникают менее нескольких десятков раз в течение срока службы полупроводникового прибора. Для этого номинала требуется устройство координации защиты.
К методам защиты от перегрузки по току относятся следующие:

1) Защита от сверхтоков

Используйте токоограничивающий реактор последовательно с источником питания нагрузки.

2) Используйте устройство отключения тока

Используйте токоограничивающий предохранитель или автоматический выключатель последовательно с источником питания нагрузки.

Пример выполнения выбора предохранителя для взаимодействия защиты от сверхтоков

1. Обогреватели (резистивная нагрузка)

SSR лучше всего подходит для резистивных нагрузок. Уровень шума можно значительно снизить с помощью переключения через нуль.

2. лампы

Вольфрамовые или галогенные лампы потребляют высокий пусковой ток при включении (примерно в 7-8 раз больше, чем ток в установившемся режиме для SSR с переходом через ноль; примерно в 9-12 раз, в худшем случае, для SSR произвольного типа). Выберите SSR так, чтобы пик пускового тока не превышал 50% от тока хирурга SSR.

3. соленоиды

Электромагнитные контакторы или электромагнитные клапаны

с приводом от переменного тока также потребляют пусковой ток, когда они активированы.Выберите SSR таким образом, чтобы пик пускового тока не превышал 50% тока SSR хирурга. Для небольших электромагнитных клапанов и, в частности, реле переменного тока, ток утечки может вызвать сбой в работе нагрузки после выключения SSR. В таком случае используйте фиктивный резистор параллельно нагрузке.

• Использование SSR ниже указанной нагрузки

4.Моторы нагрузка

При запуске электродвигатель потребляет симметричный пусковой ток переменного тока, который в 5-8 раз превышает установившийся ток нагрузки, который накладывается на постоянный ток. Время пуска, в течение которого поддерживается этот высокий пусковой ток, зависит от мощности нагрузки и источника питания нагрузки. Измерьте пусковой ток и время в реальных условиях эксплуатации двигателя и выберите SSR, чтобы пик пускового тока не превышал 50% от пускового тока SSR.
Когда нагрузка двигателя отключена, на SSR подается напряжение, превышающее напряжение питания нагрузки, из-за противо-ЭДС.
Это напряжение примерно в 1,3 раза больше напряжения питания нагрузки для асинхронных двигателей и примерно в 2 раза больше напряжения синхронных двигателей.

• Управление реверсивным двигателем

Когда направление вращения двигателя меняется на противоположное, переходный ток и время, необходимые для реверсирования, намного превышают те, которые требуются для простого запуска. Ток и время реверсирования также следует измерять в реальных условиях эксплуатации.
В однофазном асинхронном двигателе с конденсаторным пуском в процессе реверсирования возникает ток емкостного разряда.Обязательно используйте токоограничивающий резистор или дроссель последовательно с SSR.
Кроме того, SSR должен иметь высокое предельное значение напряжения, поскольку в процессе реверсирования на SSR возникает напряжение, вдвое превышающее напряжение питания нагрузки.
Для управления реверсивным двигателем тщательно спроектируйте схему драйвера, чтобы реле прямого и обратного хода не включались одновременно.

5. емкостная нагрузка

Емкостная нагрузка (импульсный стабилизатор и т. Д.) Потребляет пусковой ток для зарядки конденсатора нагрузки при включении SSR.
Выбирайте SSR так, чтобы пик пускового тока не превышал 50% пускового тока SSR. Ошибка синхронизации до одного цикла может произойти, когда переключатель, используемый последовательно с SSR, размыкается или замыкается. Если это проблема, используйте индуктивность (от 200 до 500 мкГн) последовательно к SSR, чтобы подавить ошибку dv / dt.

6. Другое электронное оборудование

Как правило, в электронном оборудовании в первичной цепи питания используются сетевые фильтры.
Конденсаторы, используемые в сетевых фильтрах, могут вызвать неисправность SSR из-за включения dv / dt при включении или выключении оборудования.В таком случае используйте индуктивность (от 200 до 500 мкГн) последовательно с SSR, чтобы подавить включение du / dt.

Волна и время пускового тока нагрузки

(1) Нагрузка лампы накаливания Пусковой ток / номинальный ток: i / io ≒ от 10 до 15 раз

(2) Нагрузка ртутной лампы i / io ≒ 3 раза Газоразрядная трубка, трансформатор, дроссельная катушка, конденсатор и т. Д., объединены в общие цепи газоразрядных ламп. Обратите внимание, что пусковой ток может быть от 20 до 40 раз, особенно если полное сопротивление источника питания низкое в типе с высоким коэффициентом мощности.

(3) Нагрузка люминесцентной лампы i / io ≒ 5-10 раз

(4) Потребляемая мощность двигателя от 5 до 10 раз Условия становятся более суровыми, если выполняется заглушка или толчковый режим, поскольку переходы между состояниями повторяются. При использовании реле для управления двигателем постоянного тока и тормозом, пусковой ток во включенном состоянии, ток в установившемся режиме и ток в выключенном состоянии различаются в зависимости от того, является ли нагрузка на двигатель свободной или заблокированной. В частности, с неполяризованными реле, при использовании контакта «от B» или «от контакта» для тормоза двигателя постоянного тока, на механический срок службы может влиять ток тормоза. Поэтому, пожалуйста, проверьте ток при фактической нагрузке.

(5) Нагрузка на соленоид i / io ≒ от 10 до 20 раз Обратите внимание, что поскольку индуктивность велика, дуга длится дольше при отключении питания. Контакт может легко изнашиваться.

(6) Электромагнитная контактная нагрузка i / io ≒ от 3 до 10 раз

(7) Емкостная нагрузка i / io ≒ от 20 до 40 раз

Руководство по твердотельным реле

— Phidgets Support

Введение

«Хоккейная шайба» SSR, названная так из-за ее толстой формы и черного цвета.Они специально разработаны для переключения нагрузок переменного или постоянного тока, но никогда того и другого одновременно.

Твердотельные реле (SSR) включают или выключают питание, подаваемое на другие устройства, аналогично физическому переключателю. Однако вместо того, чтобы переключаться при взаимодействии человека, как физический переключатель, SSR переключаются электронным способом. С помощью SSR вы можете управлять сильноточными устройствами, такими как осветительные приборы или приборы с слаботочными сигналами, такими как стандартный сигнал постоянного тока с цифрового выхода. Многие SSR включаются при напряжении 3 В и выше.Это делает их идеальными для использования с выходами на Phidget InterfaceKits или любых других устройствах с цифровым выходом, таких как OUT1100 — Digital Output Phidget. Использование портов VINT Hub в режиме цифрового вывода может не работать, поскольку они могут не обеспечивать достаточной мощности для активации SSR. Если ваш цифровой выход недостаточно мощный, вы можете подключить внешний полевой МОП-транзистор, чтобы переключить более подходящий источник питания для управления SSR. ТТР

выполняют ту же работу, что и механические реле, но имеют следующие преимущества:

• SSR во время работы создают меньше электромагнитных помех, чем механические реле.В основном это связано с отсутствием явления, называемого контактной дугой, которое присутствует только в механических реле, когда физические контакты реле имеют тенденцию к искрению внутри при переключении. Уменьшение помех также можно объяснить тем фактом, что в SSR не используются электромагниты для переключения.
• Переключающие контакты механического реле со временем изнашиваются из-за дуги. SSR будет иметь более длительный срок службы, потому что его внутреннее устройство полностью цифровое. При правильном использовании они прослужат миллионы циклов.
• SSR включаются и выключаются быстрее, чем механические реле (≈1 мс по сравнению с ≈10 мс).
ТТР
• менее восприимчивы к физическим вибрациям, чем механические реле.
• Поскольку переключатель внутри SSR не является механическим переключателем, он не страдает от дребезга контактов и работает бесшумно.

Однако, по сравнению с механическими реле, твердотельные реле:

• Дороже.
• Будет рассеивать больше энергии в виде тепла (1-2% энергии, предназначенной для питания нагрузки).

Как работают SSR

Концептуальная схема внутренней части SSR.

Управляющие входы внутри подключены к светодиоду, который светит через воздушный зазор на световые датчики. Датчик освещенности подключен к транзисторам, которые открываются или закрываются, питая нагрузку реле. Когда транзистор закрыт , ток может свободно течь через реле, вызывая подключение нагрузки и источника питания. Когда транзистор открыт , почти весь ток блокируется, в результате чего нагрузка отключается от источника питания.Соединение светодиода с датчиками света называется оптопарой и является распространенным методом соединения двух частей схемы без прямого электрического соединения.

Базовое использование

Управление SSR не сложнее, чем включение и выключение светодиода. Включите, выключите, это так просто.

Способность SSR переключать нагрузку очень похожа на механическое реле или простой переключатель. Включая и выключая цифровой выход, управляющий реле, вы контролируете, подключена ли нагрузка к источнику питания.

Задача состоит в том, чтобы выбрать подходящий тип SSR для вашего приложения. Не существует единого SSR, идеально подходящего для всех приложений. Чтобы выбрать SSR для вашего конкретного приложения, следуйте инструкциям в разделе «Выбор SSR».

Безопасность

Две принципиальные схемы, показывающие неправильные и правильные способы переключения электросети с помощью реле.

Поскольку реле переключают большие токи и напряжения, применяются стандартные меры предосторожности при работе с электричеством. Никогда не касайтесь клемм, когда реле находится под напряжением.Если ваш SSR поставляется с пластиковой крышкой, используйте ее. Даже когда SSR выключен, будет течь очень небольшой ток.

При включении реле в цепь всегда рекомендуется размещать его между источником питания и нагрузкой, особенно при использовании более высоких напряжений. Если вместо этого установить реле между нагрузкой и землей, схема будет работать так же, но когда реле разомкнуто, нагрузка по-прежнему будет напрямую подключена к источнику питания. Это может вызвать проблемы с безопасностью, потому что кто-то может прикоснуться к клеммам нагрузки, считая это безопасным, потому что устройство кажется выключенным.Если электричество найдет путь к земле через их тело, они будут поражены электрическим током. Если реле расположить между источником питания и землей, поражение электрическим током может возникнуть только в том случае, если прикоснуться к клемме реле, находящейся под напряжением. Опять же, клеммы реле всегда должны быть должным образом закрыты, чтобы избежать риска поражения электрическим током.

Когда SSR выходит из строя, он чаще всего выходит из строя и закрывается навсегда. Это связано с тем, что, когда внутренний транзистор выходит из строя из-за чрезмерного тока или тепла, он обычно замыкается, позволяя току беспрепятственно проходить через него.Это означает, что пока источник питания остается включенным, нагрузка будет запитана, что может привести к пожару или угрозе безопасности.

Выбор SSR

Определите ваше напряжение

Сначала определите, нужно ли переключать напряжение постоянного или переменного тока. Электрическая сеть и, следовательно, ваша настенная розетка работают от переменного тока, тогда как батареи и большинство небольших источников питания работают от постоянного тока.

Затем определите максимальное количество вольт, которое вы будете переключать. Если вы переключаете постоянный ток, особенно с батареями, предположите, что ваше напряжение как минимум на 25% больше, чем рассчитано на вашу батарею.На переменном токе возникают еще большие колебания, но твердотельные реле переменного тока предназначены для того, чтобы справляться с этими скачками. Типичное напряжение переменного тока от настенной розетки в Северной Америке составляет 110 В переменного тока, тогда как в Европе оно обычно составляет 220 В переменного тока. Если вы подключаете переменное напряжение к розетке, проверьте, какой стандарт используется в вашей стране, и используйте это число в качестве напряжения.

Определите ваш текущий

Ток, потребляемый вашей нагрузкой при включении, влияет на размер SSR, который вам нужен, и на то, насколько он будет горячим при использовании.Если вы знаете, сколько тока в среднем потребляет ваша нагрузка, это то, что мы называем . Средний ток нагрузки . Если вы не знаете средний ток, но знаете мощность (номинальную мощность) вашей нагрузки, вы можете рассчитать средний ток нагрузки следующим образом:

Средний ток нагрузки = Ватт Рабочее напряжение {\ displaystyle {\ text {Средний ток нагрузки}} = {\ frac {\ text {Ватт}} {\ text {Рабочее напряжение}}}}

Затем вам нужно знать ток, потребляемый вашей нагрузкой при ее первом включении.Многие нагрузки требуют значительного скачка тока при первом включении. Это создает значительную нагрузку на электронику внутри SSR. Если вы когда-нибудь замечали, что свет в доме на секунду приглушается при запуске печи, это вызвано запуском двигателя вентилятора. Точно так же, как требуется большое усилие, чтобы вывести тяжелый объект из состояния покоя, изначально требуется большой ток для включения вентилятора или лампы накаливания. Очень сложно измерить сам импульсный ток , поэтому мы используем множитель в зависимости от типа вашего устройства.Импульсный ток также обозначается как пусковой ток .

Приложение	Множитель
Лампы накаливания	6x
Двигатели	6x
Светодиоды	1x
Сложная электроника, т. Е. Контроллеры двигателей, фиджи	6x
Люминесцентные светильники (только переменного тока)	10x
Трансформаторы	20x
Обогреватели	1x

Умножьте свой средний ток нагрузки на множитель для вашего типа устройства, чтобы вычислить импульсный ток.

Мне нужно переключить AC

Большинство приложений переменного тока будут переключать питание от сети с напряжением 110 до 240 вольт. Если это вы, перейдите в раздел «Напряжение сети (110–240 В переменного тока)».

Мы также покрываем низковольтные системы переменного тока — 28 В переменного тока (Вольт переменного тока) или менее. Для получения дополнительной информации посетите раздел SSR переменного / постоянного тока.

Мне нужно переключить DC

Если вам нужно переключить только небольшой ток — 9 А или меньше, рассмотрите наши компактные, экономичные SSR переменного / постоянного тока.

Если вам нужно переключить более 9 ампер, вам понадобится серьезный SSR постоянного тока.

Если вам нужно переключить до 4 небольших нагрузок 8 А или меньше, вы можете использовать цифровые выходы с открытым коллектором (с внешним питанием) на REL1100 — 4x изолированном SSR Phidget, которые могут быть подключены так, чтобы вести себя аналогично реле. Если вам нужно еще больше реле, обратите внимание на REL1101 — 16x Isolated SSR Phidget.

Мне нужно постепенное затемнение

Вместо простого включения / выключения нагрузки, если вы хотите постепенно уменьшить ее, вы можете использовать SSR с пропорциональным управлением.Они способны постепенно снижать среднюю мощность нагрузки пропорционально силе входного сигнала. Для получения дополнительной информации вы можете посетить раздел «Пропорциональный контроль SSR».

Напряжение сети (от 110 до 240 В переменного тока)

Мы продаем ТТР переменного тока на 120 или 240 В переменного тока. Если вы не уверены, какое напряжение вам может понадобиться переключить, реле на 240 В переменного тока можно без проблем использовать для переключения 120 В переменного тока. Обратите внимание, что мы очень консервативны в оценке SSR — наши реле на 120 В переменного тока рассчитаны производителем на 240 В переменного тока, а 240 В переменного тока — на 480 В переменного тока.Мы настоятельно не рекомендуем использовать их при номинальном напряжении производителя. Чтобы понять, почему, прочтите раздел «Защита SSR переменного тока».

Тип нагрузки — индуктивная или резистивная

Этот график показывает разницу между нулевым переходом и случайным включением. Синяя линия представляет собой колебательное напряжение нагрузки переменного тока, а заштрихованные области представляют участки, когда реле включено и пропускает ток. Как вы можете видеть, SSR случайного включения сразу же открывается при активации, в то время как SSR включения с нулевым переходом ожидает, пока напряжение не пересечет нулевое значение перед размыканием.
Полноразмерное изображение

Если ваша нагрузка индуктивная, вам нужно выбрать реле случайного включения . Если ваша нагрузка резистивная, выберите реле Zero Crossing .

Ваша нагрузка, вероятно, будет индуктивной, если она построена на большой катушке с проволокой — типичными примерами являются двигатели и трансформаторы. Нагрузка, считающаяся резистивной, также может иметь петли из проволоки — например, фены, тостеры, лампы накаливания используют элементы из скрученной проволоки для генерации тепла. Индуктивная нагрузка будет состоять из тысяч петель проводов — это вопрос масштаба.Не существует такой вещи, как полностью резистивная нагрузка, но нагрузка должна быть очень индуктивной, чтобы вызвать сбой в работе SSR при переходе через ноль.

SSR предназначены для немедленного включения ( Random Turn On ) или ожидания следующего «чередования» напряжения ( Zero Crossing ). При включении твердотельные реле с нулевым переходом создают меньше электромагнитного «шума». Их лучше всего использовать с резистивными нагрузками — ТТР с нулевым переходом не могут отключать некоторые индуктивные нагрузки.Очень сложно определить, какие индуктивные нагрузки создадут проблемы — это выходит далеко за рамки этого документа. Если ваша нагрузка индуктивная, мы рекомендуем покупать твердотельные реле со случайным включением .

Приложение	Тип нагрузки
Лампы накаливания	резистивный
Люминесцентные светильники	Индуктивный или резистивный *
Двигатели	Индуктивный
Трансформаторы	Индуктивный
Обогреватели	резистивный
Компьютер / Электроника	резистивный
Источники питания переменного / постоянного тока (кирпичный)	Индуктивный
Источники питания переменного / постоянного тока (облегченные переключатели)	резистивный

* Для люминесцентных светильников старые блоки (магнитный балласт) могут быть индуктивными, а новые блоки часто резистивными (электронный балласт).

Выбор SSR переменного тока

Теперь, когда вы определили рабочее напряжение, средний и импульсный ток, а также тип нагрузки (индуктивную или резистивную), вы можете создать короткий список реле,

• Максимальное напряжение нагрузки больше или равно вашему рабочему напряжению,
• Максимальный импульсный ток больше или равен вашему импульсному току, а
• Тип нагрузки соответствует тому, что вы выбрали для случайного включения / перехода через ноль.

Теперь сравните максимальный ток нагрузки без радиатора, значение для SSR в вашем списке, со своим средним током нагрузки. Если ваш средний ток нагрузки больше, вам может понадобиться радиатор. Для выбора радиатора обратитесь к разделу «Выбор радиатора». В качестве альтернативы, посмотрите на другие SSR в вашем списке — там может быть SSR, который может справиться с вашим средним током нагрузки без радиатора.

На этом этапе вы знаете, какой SSR вам нужен.

Вместо простого включения / выключения нагрузки, если вы хотите постепенно уменьшить ее, вы можете использовать SSR с пропорциональным управлением.Они способны постепенно снижать среднюю мощность нагрузки пропорционально силе входного сигнала. Для получения дополнительной информации вы можете посетить раздел «Пропорциональный контроль SSR».

Если вы хотите узнать больше о SSR в целом, ознакомьтесь с нашим разделом «Знаете ли вы?» раздел.

Защита переменного тока SSR

MOV, который поставляется в комплекте с реле AC «Hockey Puck».

Ваш AC SSR от Phidgets поставляется с круглым диском на двух ножках (на фото). Это металлооксидный варистор (MOV), который должен быть установлен на клеммах нагрузки (большего размера) вашего SSR.MOV — это классический сетевой фильтр — недорогой компонент, который поглощает выбросы высокого напряжения. Скачки высокого напряжения вызываются индуктивными нагрузками, когда они выключены, а также очень часто происходят в электрической сети, поскольку работают близлежащие устройства. Даже если ваша нагрузка резистивная, используйте MOV для защиты SSR.

Сопоставить MOV с SSR непросто — вот почему мы включаем MOV с вашим SSR. Если MOV выбран из-за слишком низкого скачка напряжения, он быстро изнашивается.Если он выбран из-за слишком высокого скачка напряжения, он не защитит ТТР должным образом. Чтобы сбалансировать защиту SSR от срока службы MOV, мы обнаружили, что необходимо использовать SSR, рассчитанные на 240 В переменного тока в приложениях 120 В переменного тока, и SSR, созданные на 480 В переменного тока в приложениях на 240 В переменного тока. Если вам необходимо использовать наши SSR переменного тока при более высоком напряжении, чем мы рекомендуем, не используйте прилагаемый MOV.

По мере того, как MOV изнашиваются от использования, они становятся более чувствительными к обычным скачкам напряжения, что приводит к их более быстрому износу.Когда они полностью выйдут из строя, произойдет короткое замыкание, потенциально создающее опасность пожара. MOV, входящий в комплект вашего SSR, имеет встроенный предохранитель, который отключит MOV, когда он станет опасным. На всякий случай не устанавливайте SSR рядом с легковоспламеняющимися материалами.

Для справки: номер детали MOV, поставляемого с нашими SSR переменного тока: TMOV20RP200E .

Пропорциональный регулятор SSR

Пропорциональные управляющие реле

(часто называемые просто «управляющие реле») — это твердотельные реле, которые можно использовать для управления мощностью нагрузки.Вместо того, чтобы снижать напряжение или каким-либо образом ограничивать ток, что было бы очень дорогим решением, пропорциональный SSR снижает мощность, быстро включая / выключая нагрузку, подавая полную мощность короткими импульсами.

Пропорциональные SSR управляются переменным напряжением — по мере увеличения управляющего напряжения нагрузка становится доступной для большей мощности. Наш продукт PhidgetAnalog может использоваться для управления пропорциональными SSR, поскольку аналоговый выход может выводить различные величины напряжения, в отличие от цифрового выхода, который имеет только два состояния — высокое и низкое.Мы не продаем пропорциональные SSR, но их можно купить в Digikey, где они называются SSR с линейным управлением переменного тока.

Быстрое и грязное решение для диммирования с помощью Phidgets — это использование сервомотора RC с контроллером PhidgetAdvancedServo для вращения ручки на диммере. Из программного обеспечения серводвигатель RC поворачивается в желаемое положение, поворачивая ручку при ее повороте. Хотя это может показаться окольным путем достижения пропорционального управления, диммеры, как правило, намного дешевле, потому что они менее специализированы и производятся в большем количестве.

Примеры схем с ТТР переменного тока

Схема SSR переменного тока, переключающего общую нагрузку. К нагрузке добавлен металлооксидный варистор для защиты SSR.
Полноразмерное изображение

При подключении цепи переменного тока, особенно при длительной установке, может оказаться полезным купить книгу по электропроводке в жилых помещениях в местном хозяйственном магазине. Существует множество соглашений о подключении (и часто юридических кодексов), которые помогут вам спланировать ваш проект, а юридические кодексы часто являются отличным источником мудрости.

SSR постоянного тока (от 0 до 50 В постоянного тока)

Мы продаем ТТР постоянного тока для этого переключателя с максимальной нагрузкой 50 вольт. Если вы не уверены, какие напряжения вы можете переключать в будущем, можно использовать твердотельные реле постоянного тока с более высоким напряжением для переключения более низких напряжений. Обычной инженерной практикой является покупка SSR, рассчитанного на напряжение на 50–100% выше, чем напряжение, которое вы планируете переключать. Например, если вы переключаете 24 В, разумно использовать SSR на 50 В.

Выбор DC SSR

Теперь, когда вы определили рабочее напряжение, среднее значение и импульсный ток, вы можете создать короткий список реле, для которых

• Максимальное напряжение нагрузки больше или равно вашему рабочему напряжению,
• Максимальный импульсный ток больше или равен вашему импульсному току, а
• Максимальный средний ток больше или равен вашему среднему току.

Теперь сравним Max. Ток нагрузки без радиатора. Значение для SSR в вашем списке соответствует среднему току нагрузки. Если ваш средний ток нагрузки больше, вам может понадобиться радиатор. Для выбора радиатора обратитесь к разделу «Выбор радиатора». В качестве альтернативы, посмотрите на другие SSR в вашем списке — там может быть SSR, который может справиться с вашим средним током нагрузки без радиатора. SSR, рассчитанные на большую нагрузку, чем нагрузка, которую вы используете, будут более эффективными (что означает меньшие потери энергии в виде тепла), чем SSR, работающий при максимальной нагрузке.

На этом этапе вы знаете, какой SSR вам нужен.

Если вы хотите узнать больше о SSR в целом, ознакомьтесь с нашим разделом «Знаете ли вы?» раздел.

Защита постоянного тока SSR

Диод, входящий в комплект наших ССР постоянного тока с «хоккейной шайбой». Катод отмечен линией. Синий символ показывает эквивалентную схему диода.
Полноразмерное изображение SSR постоянного тока, переключающий электродвигатель. Набор 1018 Phidget InterfaceKit управляет SSR с помощью своих цифровых выходов. На двигателе показан диод, а между источником питания и остальной частью цепи включен предохранитель.
Полноразмерное изображение

Ваш DC SSR от Phidgets поставляется с диодом. Этот диод должен быть установлен поперек вашей нагрузки, а катод должен быть установлен в сторону положительной клеммы источника питания (как показано на схеме).

Если диод установлен в обратном направлении, при включении SSR произойдет короткое замыкание нагрузки, что, вероятно, приведет к выходу из строя диода, SSR или источника питания. Предохранитель, защищающий источник питания, — это всегда хорошая идея. Вы можете поместить предохранитель между положительной клеммой источника питания и положительной клеммой на стороне нагрузки SSR.

Диод защищает SSR от сильных остаточных токов после выключения SSR. Пока ваша нагрузка приводится в движение, индуктивность создает магнитные поля вокруг проводки. Каждая нагрузка в какой-то степени индуктивна, и когда SSR выключается, магнитные поля будут проталкивать ток против теперь открытого SSR, легко повреждая его. Диод позволяет этим токам рециркулировать в нагрузке до тех пор, пока они не потеряют свою энергию.

Для справки: номер детали диода, поставляемого с нашими SSR постоянного тока, — 10A02-T .

Примеры схем с ТТР постоянного тока

Схема SSR постоянного тока, коммутирующего общую нагрузку, которая защищена диодом, включенным параллельно. Схема защищена плавким предохранителем, включенным последовательно после источника питания.
Полноразмерное изображение

Гальваническая развязка, встроенная в SSR постоянного тока, позволяет размещать их в цепи, как выключатель. Поскольку он изолирован, вам не нужно беспокоиться о заземлении или смещении напряжения.

При использовании ТТР постоянного тока всегда убедитесь, что положительная клемма нагрузки (помечена +) обращена к положительной клемме источника питания.Если клеммы нагрузки перевернуты, ваша нагрузка немедленно включится. Внутри SSR есть диод, который позволяет току свободно течь через него, когда SSR подключен неправильно. Эта функция включена, потому что в противном случае подобная ошибка при подключении могла бы разрушить транзистор в DC SSR.

DC SSR может быть установлен с любой стороны нагрузки, и он будет работать правильно, но есть преимущество в установке SSR между источником питания и нагрузкой. Если нагрузка подключена к источнику питания, на ней всегда будет потенциально опасное напряжение, даже когда она не работает.

SSR переменного / постоянного тока (от 0 до 40 В постоянного тока / от 0 до 28 В переменного тока)

Небольшой универсальный SSR переменного / постоянного тока, установленный на плате Phidgets для легкого доступа к контактам.

Наши SSR переменного / постоянного тока построены на небольшой печатной плате, что делает их физически меньше, чем большие SSR с «хоккейной шайбой», и дешевле. Они ограничены более низкими токами и не могут быть установлены на радиаторе.

Мы продаем SSR переменного / постоянного тока, которые могут переключать до 40 В постоянного тока или 28 В переменного тока. Это указано на страницах продукта SSR в разделе «Максимальное напряжение нагрузки».Нет нижнего предела для напряжений, которые могут переключать SSR переменного / постоянного тока. Если у вас напряжение близкое — будьте осторожны. Например, 36-вольтовая система, построенная из 3-х свинцово-кислотных аккумуляторов, может достигать 45 вольт при зарядке.

Выбор AC / DC SSR

Теперь, когда вы определили рабочее напряжение, среднее значение и импульсный ток, вы можете создать короткий список реле, для которых

• Максимальное напряжение нагрузки больше или равно вашему рабочему напряжению,
• Максимальный импульсный ток больше или равен вашему импульсному току, а
• Максимальный средний ток больше или равен вашему среднему току.

Если вас интересует минимальная стоимость, вы, скорее всего, выберете самый дешевый вариант, соответствующий этим критериям. Если вы заинтересованы в высокоэффективной работе и меньшем тепловыделении, подумайте о покупке SSR с более высоким номинальным током.

Ваш SSR переменного / постоянного тока от Phidgets имеет встроенную защиту от статического электричества и опасных остаточных токов после выключения SSR. Если переключаемая нагрузка питается от источника постоянного тока, установка диода поперек нагрузки обеспечит еще большую защиту.Обратитесь к разделу Защита SSR постоянного тока для получения дополнительной информации.

Чтобы узнать больше о SSR в целом, посетите «Знаете ли вы?» раздел.

Примеры схем с SSR переменного / постоянного тока

Универсальный SSR переменного / постоянного тока, переключающий нагрузку постоянного тока. Клеммы нагрузки двунаправленные, поэтому не имеет значения, каким образом вы их подключаете. Дополнительный диод может быть добавлен для защиты SSR при переключении нагрузок постоянного тока.
Полноразмерное изображение

Гальваническая развязка, встроенная в SSR переменного / постоянного тока, позволяет размещать их в цепи, как выключатель.Цепи без гальванической развязки требуют гораздо большей осторожности — правильного заземления, тщательного учета смещений напряжения.

Использование радиаторов с SSR для хоккейных шайб

«Хоккейная шайба» ССР с пластиковой крышкой (слева), термопрокладка (справа). Все SSR для хоккейных шайб, продаваемые на Phidgets, поставляются с обоими этими аксессуарами, а также с диодом или варистором для защиты SSR. «Хоккейная шайба» SSR закреплена на небольшом радиаторе двумя винтами. Термопрокладка зажата между ТТР и радиатором. Твердотельные реле

смогут обеспечить надежность и долгий срок службы только в том случае, если они будут храниться в прохладном месте.Холодность, конечно, относительна, но хорошее практическое правило — держать металлическую основу SSR при температуре ниже 85 ° C (185 ° F). Термопара может использоваться для точного измерения температуры металлического основания.

Избыточное тепло обычно происходит из-за слишком большого тока и слишком малого радиатора. Также можно выделить много тепла при частом включении и выключении реле. Если ваше реле работает в течение коротких периодов времени, вам может не понадобиться такой большой радиатор — при условии, что реле никогда не оставляют случайно включенным на длительное время.Если пространство не вызывает беспокойства, лучше проявить осторожность.

Перед покупкой радиатора подумайте, действительно ли он вам нужен. Если ваше приложение работает при комнатной температуре, а ваш средний ток меньше, чем Max. Ток нагрузки без радиатора. Согласно спецификации вашего SSR, радиатор вам не понадобится. В качестве альтернативы, если в вашем проекте есть большое металлическое шасси, к которому может крепиться SSR, его можно использовать в качестве радиатора.

Каждый SSR, подходящий для использования с радиаторами, будет включать спецификацию того, какой ток он может переключать с каждым радиатором, который мы продаем.В этой спецификации предполагается, что над радиатором достаточный поток воздуха, и что он имеет комнатную температуру. У наших SSR есть лист металла внизу, где сосредоточено тепло — здесь также измеряется тепло, чтобы определить, слишком ли горячий SSR. В комплект Phidgets входит термопрокладка с нашими SSR Hockey Puck (см. Изображение). Вы помещаете эту площадку под SSR при установке на радиаторе или на больших металлических поверхностях, которые могут рассеивать тепло. Прокладка выполняет ту же функцию, что и термопаста — помогает проводить тепло между основанием SSR и радиатором.Если вы предпочитаете использовать термопасту, вы можете использовать ее вместо прокладки. В наши радиаторы входят винты для крепления твердотельных реле. При затягивании SSR на радиаторе используйте отвертку хорошего размера, чтобы обеспечить хорошую проводимость.

Вы можете увидеть нашу подборку радиаторов в категории реле нашего магазина.

Подключение проводов к хоккейной шайбе SSR

ТТР переменного тока с нормально подключенными проводами и MOV, установленным на стороне нагрузки. Монтажные наконечники TRM6, подключенные к ТТР постоянного тока.

При подключении нагрузки к SSR провод наматывается по часовой стрелке вокруг клеммы, поэтому, когда винт затягивается, он затягивает провод сильнее.Мы рекомендуем использовать провода сечением до 10 AWG — любой большего размера, и у винтов не останется достаточно резьбы для затяжки, и они будут отсоединяться. Провода большего размера можно прикрепить с помощью кабельного наконечника. Проушина зажимается под винт SSR, а провод присоединяется к проушине.

Ширина клеммной колодки (мм / порт)	Рекомендуемый калибр проводов (AWG)
3,81	16–26
5,0	с 12 до 24
9.5	от 10 до 26

Ослабленные соединения проводов могут генерировать много тепла — используйте достаточно большую отвертку при зажимании проводов нагрузки, чтобы убедиться, что винты затянуты достаточно туго.

Знаете ли вы?

• Напряжение сети AC SSR не может переключать постоянный ток. Они никогда не выключат нагрузку. SSR переменного тока выключаются дважды за цикл переменного тока, когда ток меняет направление и на мгновение становится нулевым. Например, в Северной Америке переменный ток составляет 60 Гц, поэтому SSR переменного тока имеет 120 возможностей выключения в секунду (SSR будет только оставаться выключенным , если управляющий сигнал низкий).Если SSR работает от постоянного тока, ток будет протекать непрерывно, и нагрузка не отключится, даже если управляющий вход отключен.

• AC SSR отключается автоматически каждый раз, когда ток нагрузки достигает нуля. Он снова включится почти сразу, пока сигнал, управляющий SSR, будет высоким. На самом деле SSR переменного тока будет иметь низкое ненулевое значение тока, которое он считает «нулевым». В технических данных эта спецификация обычно называется «Минимальный ток нагрузки».Если ваша нагрузка требует меньше этого минимального тока, ваш SSR никогда не включится или не будет надежно включаться. Самое простое решение этой проблемы — подключить другую нагрузку параллельно первой, увеличив ток, необходимый для нагрузки.

• SSR Производители начали добавлять простую цепь в SSR AC , через клеммы нагрузки, называемую демпфером. Демпфер поглощает очень быстрые электрические изменения, которые обычно могут вызвать случайное включение AC SSR .Когда включен SSR переменного тока, разница напряжений между клеммами небольшая, поэтому демпфер оказывает очень небольшое влияние. Когда AC SSR выключен, демпфер активно защищает SSR, но за свою цену, поскольку он пропускает через SSR небольшой ток, который тратится впустую.

• В AC SSR используются биполярные транзисторы — старая технология, которая была заменена КМОП-транзисторами в современных цифровых схемах. Биполярные транзисторы по-прежнему лучше справляются с высокими напряжениями.Биполярные транзисторы и более сложные транзисторы, построенные на их основе, будут терять постоянное напряжение при протекании через них тока. Набор транзисторов в вашем SSR потеряет около 1,7 вольт, поэтому в системе 120 В переменного тока вы потеряете около 1,5% в SSR. Эта энергия преобразуется в тепло внутри SSR, и нагрев этих транзисторов является причиной того, что SSR часто нуждаются в радиаторах.

• SSR и полупроводники в целом обычно выходят из строя из-за короткого замыкания. Короткое замыкание — это цепь, внутренние детали которой повреждены, и ток может свободно течь по ней.Это означает, что ваша нагрузка, вероятно, будет постоянно включаться (до тех пор, пока вы не отключите источник питания) — убедитесь, что это не создает угрозы безопасности. Например, нагреватели для сауны имеют простое механическое отключение с термическим срабатыванием, которое защищает их в случае выхода из строя управляющей электроники.

• SSR постоянного тока (по крайней мере, те, которые мы продаем) используют полевые транзисторы на основе металлооксидных полупроводников (MOSFET).