| Сила тока 100 мA () 2 A () 3 A () 5 A () 20 A () 25 A () 35 A () 45 A () 60 A () 90 A () 150 A () Зависит от применяемого твердотельного реле () | 2 А (240 В перем. тока, резистивная нагрузка) 3 A (24 В пост. Тока, резистивная нагрузка) | 100 мA 2 A | 2 A 3 A | 3 A | 3 A 5 A | 90 A | 20 A | 60 A | 25 A | 45 A | 150 A | 35 A | 60 A | Зависит от применяемого твердотельного реле | Напряжение нагрузки (В перем. тока) 24 — 240 В перем. тока () 100 — 240 В перем. тока () 100 — 480 В перем. тока () 200 — 480 В перем. тока () | 100 — 240 ~В (-A(L)) | — | 100 -240 ~В (-F) | 100 — 240 ~В (-H) | 100 -240 ~В (-B) | 24 — 240 В перем. тока 200 — 480 В перем. тока | 100 … 240 В~ | 24 — 240 В перем. тока
200 — 480 В перем. | 100 — 480 В перем. тока | 100 … 240 В~ 200 — 480 В перем. тока | 100 … 240 В~ 180 — 480 В перем. тока | 100 … 240 В~ 200 — 480 В перем. тока | 100 … 240 В~ | 100 … 240 В~ 400 — 480 В перем. тока | Напряжение нагрузки (В пост. тока) 4 — 48 В пост. тока () 5 — 24 В пост. тока () 5 — 110 В пост. тока () 5 — 200 В пост. тока () | 5 — 24 =В (-D) | 4 — 48 В пост. тока (-O) 5 — 24 =В (-I) | 4 — 48 В пост. тока (-FD) 5 — 110 В пост. тока (-FD) | 4 — 48 В пост. тока (-HD) | 5 -110 В пост. тока (-BD) | 5 — 200 В пост. тока | — | — | — | — | — | — | — | — | Особенности Светодиодный индикатор работы () Варистор () Заменяемый силовой модуль () Защитная крышка () Контроль перехода фазы через ноль () Радиатор () Схема подавления перенапряжений () Трансформатор тока () | Светодиодный индикатор работы Контроль перехода фазы через ноль | Светодиодный индикатор работы Контроль перехода фазы через ноль | Контроль перехода фазы через ноль | Контроль перехода фазы через ноль | Контроль перехода фазы через ноль | Светодиодный индикатор работы Варистор Защитная крышка Контроль перехода фазы через ноль | Варистор Контроль перехода фазы через ноль | Светодиодный индикатор работы Варистор Заменяемый силовой модуль Защитная крышка Контроль перехода фазы через ноль Радиатор | Светодиодный индикатор работы Защитная крышка Контроль перехода фазы через ноль Радиатор | Светодиодный индикатор работы Контроль перехода фазы через ноль Радиатор Схема подавления перенапряжений | Светодиодный индикатор работы Защитная крышка Контроль перехода фазы через ноль Радиатор Схема подавления перенапряжений | Светодиодный индикатор работы Защитная крышка Контроль перехода фазы через ноль Радиатор Трансформатор тока | Контроль перехода фазы через ноль Радиатор | — |
Твердотельные реле принцип работы, разновидности, достоинства и недостатки
Обычные промежуточные реле – это электромеханическое устройство.
На его катушку подается напряжение, она притягивает к себе подвижную планку с контактами, которые замыкаются или переключаются.
Само наличие движущихся деталей в этом устройстве снижает его надежность. Контакты не только подгорают и окисляются. Со временем они теряют способность прижиматься друг к другу с подпружиниванием, что приводит к появлению переходного сопротивления или полному исчезновению контакта.
Электромеханические реле чувствительны к пыли и влаге. Существуют герметичные модели, но у них нет возможности для ревизии контактов. Это значит, что при их ухудшении реле придется выбросить.
Ресурс любого из современных реле, хоть и исчисляется в десятках тысяч включений, все же ограничен. А если реле должно срабатывать по сотне раз в сутки? Его ресурс быстро выработается, и устройство превратится в расходный материал, требуя постоянной замены. А если сбои в работе недопустимы?
Вот тут на помощь и приходит реле, называемое твердотельным.
Устройство твердотельного реле
Название «твердотельное реле» на русском языке может быть сокращено до аббревиатуры ТТР.
По-английски же это звучит Solid State Relay или SSR.
Это – полностью полупроводниковое устройство, из механики имеющее только контактную систему для подключения внешних проводников. Пайку ТТР не переносят, так как при работе нагреваются, поэтому все присоединения проводов выполняются на винтовых клеммах.
Все элементы ТТР расположены внутри герметически закрытого и не разборного корпуса. Поэтому оно и носит такое название, поскольку представляет собой единое «твердое тело», и не предполагает выполнения ремонта или обслуживания.
Функционально само реле можно разделить на несколько подряд расположенных блоков или цепей.
Первая цепь: входная. Она преобразует входное управляющее напряжение к величине, приемлемой для выполнения переключений. Попутно она дополнительно может выполнять функцию защиты от импульсных помех, защиты от изменения полярности (при выпрямленном управляющем сигнале).
Минимально входная цепь содержит резистор для подавления лишнего напряжения постоянного тока, плюс – выпрямительный мост для выпрямления переменного тока.
Вторая цепь: оптическая развязка. У электромеханического реле входная и выходная цепь разделены конструктивно, так как катушка управления никак не связана с контактной системой. Для гальванического развязывания цепей управления с коммутируемыми цепями, которые могут питаться от разных источников, используется электронный прибор – оптрон. В нем этот процесс происходит за счет использования света для передачи команды управления.
Третья цепь, принимая сигнал от оптрона, запоминает его. Она представляет собой электронный ключ – триггер.
И, наконец, последняя – переключающая цепь. Она подает напряжение на выход реле, для чего рассчитывается на номинальное напряжение нагрузки.
Для разного характера нагрузки используются принципиально разные электронные компоненты для передачи напряжения управления. Для цепей постоянного тока достаточно транзисторного ключа. Но на переменном токе он работать не будет, для этих цепей применяют симисторы.
Поскольку выходной элемент переключающей цепи при работе реле пропускает ток нагрузки и от этого греется, он установлен на теплоотводе, являющемся частью корпуса реле.
Разновидности твердотельных реле
В первую очередь, эти реле, как и электромеханические, различаются по величине напряжения управления. А также, переменное (АС) оно или постоянное (DC). Величина напряжения, в отличие от электромеханики, может изменяться в некоторых пределах, а не иметь фиксированное значение.
От этих же реле оно унаследовало и другой параметр: величина выходного тока. Род тока зависит от того, что используется в реле в качестве ключевого элемента: транзистор или симистор. В этом их отличие от электромеханики, контакты которой могут быть всеядными. В качестве рабочего напряжения для выхода, управляющего нагрузкой, также указывается его диапазон.
Твердотельные реле могут управлять как однофазной, так и трехфазной нагрузками. То есть, манипулировать работой электродвигателей. Конечно, до коммутации токов мощных моторов им далеко, но маломощных электродвигатель задвижки вполне по силам. А чтобы иметь возможность эту задвижку как открывать, так и закрывать, используется твердотельное реле с реверсом.
При этом одна фаза проходит всегда напрямую, а две другие меняются местами в зависимости от того, на каком из двух входов появился сигнал управления.
Достоинства и недостатки твердотельных реле
Основным недостатком ТТР можно назвать их стоимость, превышающую цену электромеханических аналогов. А также – обеспечение соответствующего теплового режима. Перегрев приводит к выходу из строя.
Достоинств больше:
— Повышение надежности работы (поставил и забыл).
— В десятки раз больший срок службы.
— Способность без вреда для себя переносить перегрузки до 200% по номинальному току. То, что у электромеханического реле приводит к подгоранию или выходу из строя контактов, у твердотельного вызывает срабатывание защиты от перегрузки.
— Возможность массового применения в бытовой аппаратуре.
— Способность работать в любом положении в пространстве, что для некоторых реле нежелательно или даже недопустимо.
— Встроенная защита от импульсных помех, которых с каждым днем становится все больше.
Само же реле создает меньше помех при коммутации, так как искрение между контактами отсутствует по принципу работы.
— Высокое быстродействие, что позволят выполнять цикл включение/отключение на очень короткий период.
И, самое главное, учитывая темпы развития промышленной электроники: за этими реле – будущее. Поэтому не за горами тот день, когда все электромеханические реле станут твердотельными.
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 релеИмеется 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:
- Однофазные.
- 3-фазные.
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.
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. 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 примененияТвердотельные 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.
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:
Твёрдотельное реле SSR (Полупроводниковое) на DIP8 купите недорого в Москве с доставкой
Производитель: RELPOL
Код товара: RSR30D24D1020401
Код произв-ля: RSR30-D24-D1-02-040-1
Реле полупроводниковое, Uупр 18-32ВDC, Iупр.
макс 7, 7мА, 2А, 4г
На складе в Москве: 18 шт
Допоставка 10 шт 1 неделя ?Тип реле: полупроводниковое
Конф. контактов: DPDT
Тип тока обмотки: DC
Номинальное напряжение обмотки, В: 18
Ток контактов макс,, А: 2
Сопротивление контактов, мОм: 100
Исполнение реле: 1-фазное
Длина, мм: 28
Ширина, мм: 5
Высота, мм: 15
Рабочая температура мин,, °C: -20
Рабочая температура макс, °C: 80
Ошибка 404 | НПФ КонтрАвт.
КИПиА для АСУ ТПВыберите продукцию из спискаНормирующие преобразователи измерительные …НПСИ-ТП нормирующий преобразователь сигналов термопар и напряжения …НПСИ-237-ТП нормирующий преобразователь сигналов термопар и напряжения, IP65 …НПСИ-ТС нормирующий преобразователь сигналов термосопротивлений …НПСИ-237-ТС нормирующий преобразователь сигналов термосопротивлений, IP65 …НПСИ-150-ТП1 нормирующий преобразователь сигналов термопар и напряжения …НПСИ-150-ТС1 нормирующий преобразователь сигналов термометров сопротивления …НПСИ-110-ТП1 нормирующий преобразователь сигналов термопар и напряжения …НПСИ-110-ТС1 нормирующий преобразователь сигналов термометров сопротивления …НПСИ-230-ПМ10 нормирующий преобразователь сигналов потенциометров …НПСИ-200-ГРТП модули гальванической развязки токовой петли…НПСИ-200-ГР1/ГР2 модули гальванической развязки токового сигнала (4…20) мА…НПСИ-200-ГР1.2 модуль разветвления 1 в 2 и гальванической развязки сигнала (4…20) мА…НПСИ-ДНТВ нормирующий преобразователь действующих значений напряжения и тока.
..НПСИ-ДНТН нормирующий преобразователь действующих значений напряжения и тока …НПСИ-200-ДН/ДТ нормирующие преобразователи действующих значений напряжения и тока…НПСИ-МС1 преобразователь мощности, напряжения, тока, коэффициента мощности…НПСИ-500-МС3 измерительный преобразователь параметров трёхфазной сети с RS-485 и USB …НПСИ-500-МС1 измерительный преобразователь параметров однофазной сети с RS-485 и USB …НПСИ-УНТ нормирующий измерительный преобразователь унифицированных сигналов с сигнализацией…НПСИ-237-УНТ нормирующий измерительный преобразователь унифицированных сигналов с сигнализацией, IP65 …НПСИ-ЧВ/ЧС нормирующие преобразователи частоты, периода, длительности сигналов, частоты сети…ПНТ-х-х нормирующий преобразователь сигналов термопар…ПСТ-х-х нормирующий преобразователь сигналов термосопротивлений…ПНТ-a-Pro нормирующий преобразователь сигналов термопар программируемый…ПCТ-a-Pro нормирующий преобразователь сигналов термосопротивлений программируемый…ПНТ-b-Pro нормирующий преобразователь сигналов термопар программируемый.
..ПCТ-b-Pro нормирующий преобразователь сигналов термосопротивлений программируемыйБарьеры искробезопасности (искрозащиты)…КА5011Ех барьеры искробезопасности активные, одноканальные приёмники сигнала (4…20) мА от пассивных или активных источников, HART …КА5022Ех барьеры искробезопасности активные двухканальные приёмники сигнала (4…20) мА от пассивных источников…КА5013Ех барьеры искробезопасности активные, разветвители сигнала 1 в 2, HART, шина питания …КА5031Ех барьеры искробезопасности активные, одноканальные приёмники сигнала (4…20) мА от активных источников, HART …КА5032Ех барьеры искробезопасности активные, двухканальные приёмники сигнала (4…20) мА от активных источников, HART …КА5131Ех барьеры искробезопасности активные, одноканальные передатчики сигнала (4…20) мА от активных источников, HART …КА5132Ех барьеры искробезопасности активные, двухканальные передатчики сигнала (4…20) мА от активных источников…КА5241Ех барьеры искробезопасности, приёмники дискретных сигналов, 1 канал.
..КА5242Ех барьеры искробезопасности, приёмники дискретных сигналов, 2 канала…КА5262Ех барьеры искробезопасности, приёмники дискретных сигналов, 2 канала…КА5232Ех барьеры искробезопасности, приёмники дискретных сигналов, 2 канала…КА5234Ех барьеры искрозащиты, приёмники дискретных сигналов, 4 каналаКонтроллеры, модули ввода-вывода…MDS CPU1000, MDS CPU1100 Программируемые логические контроллеры…MDS AIO-1 Модули комбинированные ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов…MDS AIO-1/F1 Модули комбинированные функциональные ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов…MDS AIO-4 Модули комбинированные ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов…MDS AIO-4/F1 Модули комбинированные ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов, 4 ПИД регулятора…MDS AI-8UI Модули ввода аналоговых сигналов тока и напряжения…MDS AI-8TC Модули ввода сигналов термопар, тока и напряжения…MDS AI-8TC/I Модули ввода сигналов термопар, тока и напряжения с индивидуальной изоляцией между входами.
..MDS AI-3RTD Модули ввода сигналов термосопротивлений и потенциометров…MDS AO-2UI Модули вывода сигналов тока и напряжения…MDS DIO-16BD Модули ввода-вывода дискретных сигналов…MDS DIO-4/4 Модули ввода-вывода дискретных сигналов …MDS DIO-12h4/4RA Модули ввода-вывода дискретных сигналов высоковольтные…MDS DIO-8H/4RA Модули ввода-вывода дискретных сигналов высоковольтные…MDS DI-8H Модули ввода дискретных сигналов высоковольтные…MDS DO-8RС Модули вывода дискретных сигналов …MDS DO-16RA4 Модули вывода дискретных сигналов …MDS IC-USB/485 преобразователь интерфейсов USB и RS-485…MDS IC-232/485 преобразователь интерфейсов RS-232 и RS-485…I-7561 конвертер USB в RS-232/422/485…I-7510 повторитель интерфейса RS-485/RS-485…I-7520 преобразователь интерфейса RS-485/RS-232Измерители-регуляторы технологические…МЕТАКОН-6305 многофункциональный ПИД-регулятор с таймером выдержки…МЕТАКОН-4525 многоканальный ПИД-регулятор…МЕТАКОН-1005 измеритель технологических параметров, щитовой монтаж, RS-485.
..МЕТАКОН-1015 измеритель, нормирующий преобразователь, щитовой монтаж, RS-485…МЕТАКОН-1105 измеритель, позиционный регулятор, щитовой монтаж, RS-485…МЕТАКОН-1205 измеритель-регулятор, нормирующий преобразователь, контроллер, щитовой монтаж, RS-485…МЕТАКОН-1725 двухканальный измеритель-регулятор, нормирующий преобразователь, щитовой монтаж, RS-485…МЕТАКОН-1745 четырехканальный измеритель-регулятор, нормирующий преобразователь, щитовой монтаж, RS-485…МЕТАКОН-512/522/532/562 многоканальные измерители-регуляторы…Т-424 универсальный ПИД-регулятор…МЕТАКОН-515 быстродействующий универсальный ПИД-регулятор…МЕТАКОН-513/523/533 ПИД-регуляторы…МЕТАКОН-514/524/534 ПДД-регуляторы…МЕТАКОН-613 программные ПИД-регуляторы…МЕТАКОН-614 программные ПИД-регуляторы…СТ-562-М источник тока для ПМТ-2, ПМТ-4Регистраторы видеографические…ИНТЕГРАФ-1100 видеографический безбумажный 4/8/12/16 канальный регистратор данных …ИНТЕГРАФ-1000/1010 видеографические безбумажные 8/16 канальные регистраторы данных .
..ИНТЕГРАФ-3410 видеографический безбумажный регистратор-контроллер термообработки… DataBox Накопитель-архиваторСчётчики, реле времени, таймеры…ЭРКОН-1315 восьмиразрядный одноканальный счётчик импульсов, поддержка RS-485, щитовой монтаж…ЭРКОН-315 счётчик импульсов одноканальный, поддержка RS-485, щитовой монтаж…ЭРКОН-325 счетчик импульсов двухканальный, поддержка RS-485, щитовой монтаж…ЭРКОН-415 тахометр-расходомер…ЭРКОН-615 счетчик импульсов реверсивный многофункциональный, поддержка RS-485, щитовой монтаж…ЭРКОН-714 таймер астрономический…ЭРКОН-214 одноканальное реле времени, цифровая индикация, монтаж на DIN-рельс или на панель…ЭРКОН-224 двухканальное реле времени, цифровая индикация, монтаж на DIN-рельс или на панель…ЭРКОН-215 реле времени программируемое одноканальное, поддержка RS-485, щитовой монтаж, цифровая индикацияБлоки питания и коммутационные устройства…PSM-120-24 блок питания 24 В (5 А, 120 Вт)…PSM-72-24 блок питания 24 В (3 А, 72 Вт)…PSM-36-24 блок питания 24 В (1,5 А, 36 Вт).
..PSL низковольтные DC/DC–преобразователи на DIN-рейку 3 и 10 Вт…PSM-4/3-24 многоканальный блок питания 24 В (4 канала по 0,125 А, 3 Вт)…PSM-2/3-24 блок питания 24 В (2 канала по 0,125 А, 3 Вт)…PSM/4R-36-24 блок питания и реле, 24 В (1,5 А, 36 Вт)…БП-24/12-0,5 блок питания 24В/12В (0,5А)…ФС-220 фильтр сетевой…БПР блок питания и реле…БКР блок коммутации реверсивный (пускатель бесконтактный реверсивный)…БР4 блок реле…PS3400.1 блок питания 24 В (40 А) …PS3200.1 блок питания 24 В (20 А)…PS3100.1 блок питания 24 В (10 А)…PS3050.1 блок питания 24 В (5 А)…PS1200.1 блок питания 24 В (20 А)…PS1100.1 блок питания 24 В (10 А)…PS1050.1 блок питания 24 В (5 А)Программное обеспечение…SetMaker конфигуратор…… История версий…MDS Utility конфигуратор…RNet программное обеспечение…OPC-сервер для регулятров МЕТАКОН…OPC-сервер для MDS-модулей
Рекомендации по выбору твердотельных реле
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:
|
Однофазная нагрузка Iреле = Pнагр / U |
Трехфазная нагрузка Iреле = Pнагр /(U x 1,732) |
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. 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.
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.
- 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
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»;}
Твердотельное реле VS Механическое реле
С момента появления твердотельных реле несколько десятилетий назад, споры о том, что лучше, твердотельное реле (SSR) или электромеханическое реле (EMR), продолжаются.
Ответ отрицательный, поскольку у каждого типа реле есть положительные и отрицательные стороны. Но если учесть требования конкретного приложения, выявляются явные победители.
. Реле также служит изолятором, поскольку управляющий (вход) и нагрузочный (выходной) концы реле электрически не связаны. Это позволяет защитить устройство, которое вы используете для управления реле, от скачков напряжения в вашем приложении.Когда следует использовать каждый тип?
Использование EMR или SSR зависит от ряда факторов, таких как среда приложения, электрические требования, а также стоимость или бюджет.
Используйте SSR для …
- Приложения, требующие высокой скорости и частых операций переключения.
- Применения в условиях высокой вибрации.
- Применение, в котором реле должно быть размещено рядом с чувствительными компонентами автоматизации, такими как ПЛК, HMI и контроллеры температуры.
- Применяется в пыльной или влажной среде.
- Приложения во взрывоопасных зонах (присутствие дыма или газов)
Используйте EMR для …
- Приложения, требующие широкого диапазона выходного сигнала от реле.
- Применения с двигателями и трансформаторами, требующими высокого пускового тока.
- Приложения, в которых первоначальный бюджет на установку очень ограничен.
Приложения, подверженные скачкам тока и напряжения.
EMR или SSR … в любом случае, мы вас охватили
Doran Scales предлагает оба типа реле в нашем варианте внутреннего реле (номер детали EXOPT106) и нашем варианте внешнего реле (деталь № EXOPT107). Эти опции доступны на наших весах для чеквейеров, настольных весах и укомплектованных системах весов.
Как работают твердотельные реле?
Электрические реле в той или иной форме существуют 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-то 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 неисправностей, гальваническая развязка также позволяет проводить проводную связь с несколькими устройствами, которым требуется отдельное регулирование 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, при котором напряжение входного сигнала может колебаться.
Транзистор (биполярный или МОП):
MOSFET (полевой транзистор металл-оксид-полупроводник) представляет собой полупроводниковое устройство, состоящее из двух полупроводниковых полевых транзисторов на основе оксида металла (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.
Круто! 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
- После подачи 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.
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 монтажных 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.
28 секунд.Нулевое переключение с мониторингом системы:
- 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.
- Датчик тока Solitron MIDI 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.
Общие сведения о твердотельных реле, SSR »Электроника
Полупроводниковое реле — это электронный переключатель, который включается или выключается в зависимости от внешнего сигнала — это похоже на электронную форму электромеханического реле
Технология реле включает:
Основы реле
Герконовое реле
Характеристики герконового реле
Цепи реле
Твердотельное реле
Твердотельные реле можно сравнить с электронными версиями электромеханических реле.
Твердотельный переключатель имеет выход, который включается или выключается в соответствии с сигналом, подаваемым на вход.
Еще одним признаком твердотельных реле является то, что они обеспечивают гальваническую развязку между входными и выходными цепями, как и более традиционные электромеханические реле.
Твердотельные релеимеют ряд преимуществ по сравнению с реле, обеспечивая более быстрое переключение, большую надежность и более длительный срок службы и т. Д., Но у них также есть некоторые недостатки по сравнению с более традиционными электронными компонентами.
Ввиду их преимуществ твердотельные реле все чаще используются, поскольку они обеспечивают гораздо более экономичное решение для многих конструкций электронных схем, особенно когда рассматривается обслуживание оборудования.
Основы твердотельного реле
Твердотельные реле могут иметь в основе своих электронных схем множество различных устройств: тиристоры тиристоров, симисторы, биполярные переходные транзисторы, биполярные транзисторы и полевые МОП-транзисторы обеспечивают идеальные электронные переключатели в твердотельном реле.
Для передачи сигнала переключения между входом и переключающим элементом обычно используется оптический канал. Это дает практически полную гальваническую развязку между входными и выходными цепями.
Часто коммутационное устройство; триристор, симистор, биполярный транзистор или MOSFET — это оптическая версия устройства, которое включается при наличии света.
По сути, твердотельное реле — это переключатель, в котором входное или управляющее напряжение загорается светодиодом.Он действует как передатчик оптрона, который затем управляет переключающим устройством: тиристором, симистором, биполярным транзистором MOSFET.
Основная концепция твердотельного реле 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 стоит 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, как правило, мостовой выпрямитель, так что светодиод управляется 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.
- 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.
- Выход SSR: Сторона выхода твердотельного реле также требует понимания, поскольку может быть ряд дополнительных электронных компонентов помимо основного светочувствительного переключающего устройства.
Для вывода твердотельных реле можно использовать множество различных устройств: транзисторы, тиристоры / тиристоры, полевые МОП-транзисторы и симисторы.
Тип устройства определяет многие характеристики SSR.Если выход представляет собой одиночный транзистор, полевой транзистор или тиристор / тиристор, то это означает, что этот SSR может проводить только в одном направлении и может использоваться только для управления нагрузками постоянного тока. Для работы от переменного тока обычно требуется симистор или два тиристора / тиристора на выходе — иногда также используются парные полевые МОП-транзисторы.
Указанные максимальные выходные диапазоны для твердотельных реле могут находиться в диапазоне от нескольких вольт до сотен вольт переменного или постоянного тока, а допустимые уровни тока могут достигать десятков или даже сотен ампер в соответствии со спецификацией конкретного устройства. устройство.
Тип устройства определяет многие характеристики SSR.Твердотельные реле синхронного и случайного включения
При переключении больших токов и использовании полупроводниковых устройств, которые могут очень быстро выключаться и включаться, возникают острые края на сигналах.
В свою очередь, это может привести к высокому уровню электромагнитных помех, EMI. Поскольку все устройства в наши дни должны быть спроектированы так, чтобы минимизировать эти помехи, необходимо использовать способы, которые минимизируют генерацию этих электромагнитных помех, чтобы электромагнитная совместимость и характеристики электромагнитной совместимости устройства находились в требуемых пределах.
Один метод, который можно использовать с переменным током и резистивными нагрузками, известен как синхронное переключение или переключение через нуль. Как видно из названия, твердотельное реле включается или выключается только в точке пересечения нуля формы сигнала переменного тока, независимо от времени входного управляющего сигнала.
Хотя ТТР с переходом через ноль идеально подходят для резистивных нагрузок, они не работают должным образом с индуктивными нагрузками, поскольку ток и напряжение не совпадают по фазе. Часто они не выключаются должным образом.
Для индуктивных нагрузок, таких как трансформаторы и двигатели, обычно используются твердотельные реле с произвольной коммутацией.
Эти устройства включаются или выключаются в момент, требуемый входным управляющим сигналом, и они не принимают во внимание положение на осциллограмме.
Преимущества и недостатки твердотельных реле
Как и у любой техники, у их использования есть свои достоинства и недостатки.Это верно для твердотельных реле — хотя они предлагают много преимуществ по сравнению с другими альтернативами, такими как электромеханические реле, у них есть некоторые недостатки. Фактический выбор технологии необходимо учитывать, рассматривая все варианты, чтобы сделать правильный выбор.
Преимущества твердотельных реле
- Обеспечивает физическую изоляцию между цепями.
- Более быстрое переключение, чем у электромеханических реле. Время переключения обычно составляет около 1 мс
- Ожидаемый 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 оно 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 очень разные, 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 сначала необходимо определить, что ему нужно переключать и как этого добиться.
Есть несколько полезных шагов и вопросов, которые нужно задать:
- AC или DC: Существуют различные типы твердотельных реле, используемых для переключения переменного или постоянного тока. Определение того, следует ли переключать питание постоянного или переменного тока, является одним из наиболее важных вариантов. Поскольку твердотельные переключатели переменного тока обычно используют симисторы и тиристоры, они не работают на постоянном токе и не отключают нагрузку, если постоянный ток не упадет до нуля по какой-либо другой причине. Твердотельные переключатели постоянного тока обычно используют полевые МОП-транзисторы, поскольку они имеют очень низкое сопротивление в открытом состоянии.
Также помните, что вход и выход могут быть разными — SSR может быть разработан для управления выходом переменного тока, но требует входа управляющего напряжения постоянного тока и т. Д. В некоторых случаях на плате могут потребоваться мостовой выпрямитель и, возможно, другие электронные компоненты.
вход для создания необходимого управляющего сигнала, если они не содержатся в пакете SSR — проверьте спецификацию, чтобы узнать, что может потребоваться. - Диапазон напряжения: Необходимо определить необходимое напряжение для ТТР.Если необходимо переключить постоянный ток, выберите твердотельное реле с номинальным напряжением как минимум на 25% больше, чем ожидаемое 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 схемах. При первом включении некоторые элементы могут потреблять ток, уровень которого намного превышает средний потребляемый ток. Поэтому необходимо учитывать это при выборе твердотельного реле.Обычно к среднему току применяется множитель, зависящий от переключаемой нагрузки.
Средний потребляемый ток следует умножить на множитель и твердотельное реле, выбранное с этим значением для тока.Коммутируемая нагрузка Множитель Люминесцентные лампы (переменного тока) 10 Лампы накаливания 6 Двигатели 6 Резистивные нагреватели 1 Трансформаторы 20 - Регулировка яркости: Если требуется регулировка яркости, то 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 полупроводниковый переключатель будет использоваться с переменным током, убедитесь, что он имеет встроенную защиту от перенапряжения — хотя большинство электронных компонентов, предназначенных для использования там, где могут присутствовать перенапряжения, имеют встроенную защиту, она встроена. Всегда лучше проверять лист технических характеристик. Защита от перенапряжения или переходных процессов обычно обеспечивается с помощью металлооксидных варисторов, MOV.Эти металлооксидные варисторы поглощают переходные процессы и предотвращают их повреждение SSR.
вход для создания необходимого управляющего сигнала, если они не содержатся в пакете SSR — проверьте спецификацию, чтобы узнать, что может потребоваться.
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. 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.
— идеальные устройства для многих применений переключения — они быстрее и, как правило, более надежны, чем электромеханические реле, хотя они менее устойчивы к переходным всплескам и другим условиям перегрузки.
Ввиду их превосходной работы во многих сценариях твердотельные реле используются во многих цепях, причем номинальные значения тока и напряжения доступны для многих коммутационных приложений.
Другие электронные компоненты: Резисторы
Конденсаторы
Индукторы
Кристаллы кварца
Диоды
Транзистор
Фототранзистор
Полевой транзистор
Типы памяти
Тиристор
Разъемы
Разъемы RF
Клапаны / трубки
Аккумуляторы
Переключатели
Реле
Вернуться в меню «Компоненты».. .
| Термин | Символ | Описание | ||
| Абсолютный максимум рейтинги | Абсолютный максимум| 9 Максимальные значения, которые никогда не должны быть превышены, даже | мгновенно Если не указано иное, эти значения приведены при Ta = 25 ° C.  | ||
| In- put | Прямой ток светодиода | I F | Номинальный ток, который может непрерывно течь в светодиоде в прямом направлении | |
| Повторяющийся пиковый ток светодиода в прямом направлении | I FP | Номинальный ток, который может мгновенно течь по светодиоду 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 соединения | Tj | Номинальная температура разрешено на переходе светодиода | ||
| Out- положить | Напряжение нагрузки | В ВЫКЛ | Номинальное напряжение, которое может быть приложено между клеммами выхода реле при переключении нагрузки или в ВЫКЛ.  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, допустимая 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 | LED прямое напряжение | V 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) | ||
11 Емкость | 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 максимальное 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, который требуется для переключения нормально замкнутого выходного MOS FET в состояние ВЫКЛ. государственный. Для обеспечения срабатывания реле ток должен быть равен или меньше минимального указанного значения. | |||
| I FC | Максимальное значение входного тока IF, которое должно течь до , переводит нормально разомкнутый выходной МОП-транзистор в состояние ВЫКЛ. | |||
| I FT | Максимальное значение входной ток IF, который должен течь на , переводит нормально замкнутый выходной MOS FET в состояние ВКЛ. | |||
| Out- put | Максимальное сопротивление с выходом ON | R ON | Сопротивление между выходными клеммами реле в заданном состоянии включения | |
| Утечка тока , когда реле разомкнуто на | I Утечка | Ток утечки, который протекает 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.  | ||
| Предельный ток | I LIM | Ток нагрузки, который поддерживается, когда ограничение тока активировано | ||
| Емкость между I / O клеммы | C IO | Электростатическая емкость между входом и выходом клеммы | ||
| Сопротивление изоляции между клеммами ввода / вывода | R IO | вход Сопротивление между входом выходные клеммы при заданном значении напряжения | ||
| Время включения | t 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% на 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 . НО реле: время, необходимое для изменения формы выходного сигнала с 0% до 90% после того, как вход переходит с ВКЛ на 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 изменение сигнала на , что обеспечивает хорошие характеристики. ERT = √ (tr out 2 -tr in 2 ) | ||
| Рекомендовано исправлено рабочих условий | Рекомендуемых рабочих условий | — индикаторы 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. | ||
| Напряжение нагрузки | В DD | Рекомендуемое напряжение нагрузки с учетом снижения номинальных значений на Пиковое напряжение для переменного тока | ||
| Рабочий светодиод вперед ток | I 90 F | Рекомендуемый прямой ток светодиода, который включает с учетом снижения 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 | ||
| Прочие условия | Ограничение тока | — | Когда максимальный ток 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 в состоянии ON (R ON ). Если C ВЫКЛ. велико, переход сигнала, даже когда реле выключено, (задержка сигнала или уменьшение изоляции) и задержка сигнала , 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 .  | ||
Разница между SSR и контактным реле | FAQ | Сингапур
Основное содержание
Вопрос
В чем разница между твердотельными реле и контактными реле?
В твердотельных реледля бесконтактной работы используются полупроводники. Твердотельные реле не сильно отличаются в работе от контактных реле (электромагнитных реле).Однако твердотельные реле состоят из электронных частей без механических контактов. Следовательно, твердотельные реле обладают множеством функций, которые не включают в себя контактные реле.
Используйте оба реле в соответствии с назначением.
Основные характеристики твердотельного реле и контактного реле
| Тема | Merit | Твердотельное реле | Merit | Контактное реле (электромагнитное реле) | ||
| Noise & Surge | 3 90Обратный помпаж происходит при прекращении входного сигнала |
| Тема | Merit | Твердотельное реле | Merit | Контактное реле (электромагнитное реле) | ||||||
| контактных полюсов Нормально | Да | Доступны несколько контактов | ||||||||
| Ток нагрузки | Допускается в несколько раз более высокий ток разряда. И не имеют рабочей зоны как малая нагрузка . | Требуется обработка, надежность контакта при Работа при малом токе при большом токе | ||||||||
| Транзит | Разрушение или неисправность Риски при высоком напряжении или транзитном напряжении | Ничего / болтовня | Да | Нет дребезга или дребезга | Имеются дребезги или дребезжание | |||||
| Ток утечки | Несколько мкА и несколько мА | Да | Нулевой выброс | 9Нулевой выброс | Шум возник во время работы без потери времени | Помповый шум возник при использовании индуктивной нагрузки | ||||
| Дуга | Да | Ничего | Дуга возникает при средней и большой нагрузке | 9 -cross | Да | Доступно 903 90 | Недоступно | |||
| Срок службы | Да | Без ограничений | Приблизительно несколько миллионов раз |
Экологические характеристики
| Тема | Merit | Твердотельное реле | Merit | Контактное реле (Электромагнитное реле) |
| Температура | 903 903 самонагрев полупроводникового прибора | Требуется материал корпуса и изменение режима работы .  | ||
| Звук работы | Да | Ничего | Слышен звук контакта |
Распространение твердотельных реле
Schaumburg, IL — Значительные достижения в технологии твердотельных реле (SSR) потребовали более чем второго взгляда на эти устройства для приложений, в которых — до недавнего времени — в значительной степени преобладали электромеханические реле (EMR).Эти устройства находят применение в самых разных областях, от управления производственными процессами до тренировочного оборудования, где критически важную роль играют отказоустойчивое открытое состояние, повышенная надежность и размер. Еще одним ключевым фактором стало снижение стоимости SSR как на уровне продукта, так и на уровне дизайна.
Несмотря на то, что благодаря значительным достижениям в технологиях в последние годы использование SSR увеличилось, необходимо учитывать несколько факторов, прежде чем принимать решение о том, какой тип реле использовать в конкретных приложениях.
И EMR, и SSR используются для изоляции чувствительных цепей от агрессивных или внешних электрических сред, а также для включения или выключения нагрузки или внешнего устройства. Однако способы подключения этих устройств сильно различаются. SSR использует полупроводники и фотоэлектрические устройства для обеспечения гальванической развязки между цепью управления (вход) и цепью нагрузки (выход), в то время как EMR используют входное напряжение для намагничивания сердечника, который физически перемещает контакторы вместе или по отдельности для размыкания или замыкания цепи .
Выбор типа реле, подходящего для вашего приложения, обычно зависит от его размера, производительности и цены. Благодаря своей конструкции, основанной на полупроводниковой технологии, SSR обеспечивают более высокую степень надежности, более длительный срок службы и снижение электромагнитных помех (EMI), а также более быстрое время отклика и устойчивость к вибрации и ударам по сравнению с аналогами EMR.Это связано с тем, что твердотельные реле не имеют механических контактов, которые могут изнашиваться или образовывать дугу, что является основной причиной отказа ЭМИ.
| SSR не имеет движущихся частей, которые могли бы изнашиваться. |
Другой фактор — средний срок службы. Как правило, SSR будут работать в течение миллиардов циклов, в то время как срок полезного использования EMR с рейтингом в 1 миллион циклов может быть слишком коротким для приложения с быстрым переключением.Для активации его катушки типичному силовому реле может потребоваться 100 мА или более, в то время как SSR обычно может работать от 10-20 мА, что делает SSR совместимыми с семействами логики IC, используемыми в компьютерах и приложениях управления промышленными процессами.
Но у ЭМИ обычно меньшее падение напряжения, чем у ТТР, которые, как правило, рассеивают больше энергии и иногда требуют теплоотвода.А для приложений, требующих чего-либо, кроме однополюсного, одноходового, нормально разомкнутого (SPST-NO) реле, EMR обычно является лучшим выбором, поскольку стоимость SSR резко возрастает для конфигураций, отличных от SPST-NO.
Благодаря своим рабочим характеристикам и размеру, твердотельные реле постоянно находят все более широкое применение в приложениях цифровой логики, таких как управление промышленными процессами, где размер (для плотности стойки) и производительность (для быстрого времени цикла) устанавливают стандарты.Еще одним ключом к популярности SSR в этой области является их низкое требование к входному току, что позволяет им работать непосредственно от цифровых логических схем.
Несмотря на преимущества SSR, EMR будут по-прежнему использоваться во многих приложениях, включая те, которые не требуют чрезвычайно длительного жизненного цикла или где стоимость SSR не оправдана требованиями приложения.
Как работают твердотельные реле
Работа твердотельного реле (SSR) зависит от двух ключевых внутренних компонентов: устройства оптической связи для обеспечения изоляции и твердотельного переключающего устройства на выходе. Наиболее распространенными типами оптических соединительных устройств являются оптопары и фототриаки.
Выходное устройство состоит из твердотельного переключающего элемента: симистора, SCR (кремниевый выпрямитель) или тиристора для выходов переменного тока, биполярного переходного транзистора для выходов постоянного тока или полевого МОП-транзистора для переключения нагрузок как переменного, так и постоянного тока.
Основная операция состоит в том, что устройство оптической связи принимает сигнал со входа SSR и передает информацию на устройство вывода, таким образом, включая выходную нагрузку. Поскольку внутри SSR нет движущихся компонентов, как в случае с электромеханическими реле, нет физического износа внутренних компонентов, что увеличивает срок службы и надежность SSR.Благодаря дополнительным встроенным функциям, таким как схема пересечения нуля, демпферные схемы и встроенные варисторы, твердотельные реле предлагают множество функций, которые могут продлить срок службы нагрузки и обеспечить надежное решение практически для любого приложения. А последние модели Omron выходят из строя или становятся безопасными, используя выемку для снятия напряжения в проволочном соединении для фокусировки тепла, генерируемого сверхтоком, и защиты симистора.
Плюсы и минусы
| Преимущества SSR | ССР недостатки |
| Низкий входной ток | Обычно более высокая стоимость |
| Увеличенный срок службы | Может потребоваться радиатор |
| Повышенная надежность | Повышенное сопротивление при включении |
| Логическая совместимость | Обычно закорачивают при отказе |
| Быстрое время отклика | Только версии SPST-NO |
| Нет дуги | |
| Без шума | |
| Устойчивость к ударам и вибрации | |
| Высокая изоляция ввода / вывода | |
| Подходит для суровых условий | |
| Низкие EMI / RFI | |
| Преимущества электромеханического реле | Недостатки электромеханического реле |
| Низкое падение напряжения на контакте | Более длительное время контакта |
| Несколько конфигураций | Отскок контакта и искрение |
| Низкая утечка в закрытом состоянии | Более высокие требования к приводу |
| Низкая выходная емкость | Нет устойчивости к ударам и вибрации |
| Устойчивость к электромагнитным помехам и перенапряжениям | Больше |
| Низкая стоимость контакта | Издает слышимый шум |
| Высокое напряжение и ток | ЭМП, индуцированные переключением |
| Низкое сопротивление при включении |
Продукция SSR 
Blazing быстрое переключение 
Твердотельные реле идеально подходят для приложений, которые извлекают выгоду из множества повторяющихся операций в день. Использование быстрой смены циклов снижает тепловую нагрузку и продлевает срок службы большинства нагрузок, например нагревателей, продлевая срок службы нагревателя. Твердотельные реле стабильно работают независимо от возраста из-за отсутствия износа контактов. Твердотельным реле можно управлять непосредственно с логических схем . Дополнительный источник питания обычно не требуется из-за широкого диапазона управляющего напряжения твердотельного реле, например от 3 до 32 В при нескольких миллиампер.Электромеханический контактор требует схемы возбуждения, которая часто включает в себя небольшое твердотельное реле или устройство дискретного питания, а конструкция требует соответствующего напряжения питания для катушки. Хотя само твердотельное реле обычно стоит дороже, общая стоимость может быть ниже из-за более низких затрат на поддержку.
SSR — твердотельные реле безвредны для окружающей среды (соответствуют требованиям RoHS, Go Green!) .Твердотельные реле не издают слышимого шума. Твердотельные реле не создают всплесков ЭДС (больших событий электрических помех), потому что у них нет контактов, которые дуги. Таким образом, твердотельное реле не создает значительных магнитных полей и не уязвимо для них. Все твердотельные реле VB Controls соответствуют требованиям CE, что требует низкого уровня электронного и магнитного излучения и высокой устойчивости к внешним электромагнитным событиям. Твердотельные реле лучше переносят перегрузки и работают в любой физической ориентации.Твердотельные реле не изменяют свое состояние при воздействии неразрушающей вибрации или удара. Твердотельное реле переменного тока обычно в пять раз быстрее электромеханического. Твердотельные реле постоянного тока работают более чем в тысячу раз быстрее. Таким образом, твердотельные реле обеспечивают превосходную надежность, производительность, простоту использования и безвредны для окружающей среды.