Co je polovodičové relé a jak je správně používat

Takže podle počtu fází jsou jedno a třífázová relé. Ale typy řídicích signálů jsou mnohem více. V závislosti na interním zařízení mohou být polovodičová relé ovládána buď konstantním napětím nebo střídavým napětím.

Nejběžnější polovodičová relé, která jsou řízena konstantním napětím v rozsahu od 3 do 32 voltů. V tomto případě by velikost regulovaného napětí měla být v tomto rozsahu a neměla by se rovnat žádné konkrétní hodnotě z toho, což je velmi výhodné, když je integrováno do systémů s různým napětím.

Existují také polovodičová relé, pro jejichž ovládání se používá analogový signál:

• 4-20 mA;

• 0-10 voltů stejnosměrného proudu;

• Variabilní rezistor 470-560 kOhm.

V takovém případě lze taková relé použít k regulaci výkonu připojeného zařízení, podle principu fázového řízení. Stejný princip nastavení se používá u stmívačů pro domácnost pro osvětlení.

V následující tabulce jsou uvedeny typy řídicích signálů polovodičových relé metodou fázového řízení od IMPULS.

Věnujte pozornost posledním písmenům označení (LA, VD, VA), pro většinu výrobců jsou stejné a říkají jen o typu signálu.

Jak již bylo zmíněno, u fázově řízeného relé se v závislosti na velikosti řídícího signálu mění výstupní napětí, které je znázorněno na následujícím grafu.

Takové relé může být rozpoznáno podmíněným obrázkem poblíž vstupních terminálů, například níže uvedená fotografie ukazuje, že na vstup je připojen variabilní rezistor 470-560 kOhm.

Existují také polovodičová relé s řídicím signálem ze sítě AC 220V, jak je ukázáno níže. Jsou vhodné pro použití jako náhrada za stykače s nízkým výkonem nebo elektromagnetická relé.

Označení a druh kontroly

K určení „fáze“ relé použijte symboly na začátku označení:

• SSR - jednofázová;

• TTR - třífázová.

Což je ekvivalentní jednopólovým a třípólovým spínacím zařízením.

Aktuální síla je také šifrována, například FOTEK ji označuje ve tvaru: Pxx

Kde "xx" je proud v ampérech, například P03 - 3 ampéry a P10 - 10 ampér.

Pokud označení obsahuje písmeno H, je toto relé určeno pro přepínání přepětí.

V označení jsou údaje o typu kontroly uvedeny v posledních znakech, mohou se lišit od jednoho výrobce k druhému, ale často má tento tvar a význam (data jsou shromažďována od různých výrobců):

• VA - variabilní rezistor 470-560kOhm / 2W (fázové řízení);

• LA - analogový signál 4-20 mA (fázové řízení);

• VD - analogový signál 0-10V DC (fázové řízení);

• ZD - ovládání 10-30V DC (přepínání při nulování);

• ZD3 - ovládání 3-32V DC (přepínání při nulové hodnotě);

• ZA2 - řízení 70-280V AC (přepínání při nulové hodnotě);

• DD3 - řízení stejnosměrného signálu 3-32V stejnosměrným obvodem (přepínání stejnosměrného napětí);

• DA - řízení DC signálu, přepínání střídavého proudu.

• AA - řízení střídavého signálu (220V), přepínání střídavého proudu.

Podívejme se na to v praxi, řekněme, že jste narazili na produkt jako na obrázku níže a chcete vědět, co to je.

Pokud pečlivě prostudujete nápisy poblíž svorek pro připojení vodičů, bude již zřejmé, že se jedná o relé pro řízení střídavých obvodů od 90 do 480 voltů, zatímco k regulaci dochází také se střídavým proudem s napětím od 80 do 250 voltů.

Pokud je viditelné pouze označení, pak: „SSR“ je jednofázová; "-10" - jmenovitý proud 10 ampér; „AA“ - ovládání střídavého proudu, střídavé přepínání; „H“ - pro přepínání vysokého napětí v napájecím obvodu - až 480V (pokud by tam H nebylo, bylo by to až 380-400V).

A pro konsolidaci a lepší porozumění si prostudujte následující tabulku se značkami a charakteristikami polovodičových relé.

Zařízení

Vnitřní obvod polovodičového relé závisí na tom, pro jaký proud je určen (přímý nebo střídavý) a na typu signálu pro jeho ovládání. Uvažujme některé z nich.

Začněme relé, které je řízeno stejnosměrným proudem a dojíždí, když prochází nulou. Někdy se nazývají „polovodičová relé typu Z“.

Zde jsou kolíky 3-4 vstupem řídicího signálu, který používá ovládání optočlenu, které se používá pro galvanické oddělení vstupních a výstupních obvodů.

Blok řídící přechod přes 0, nebo jak se nazývá Zero Cross Circuit - monitoruje fázi napětí v síti a když prochází nulou, provede přepínání obvodu (zapnutí nebo vypnutí). Tato metoda se také nazývá Zero Voltage Switch, umožňuje snížit zapínací proudy, když je zapnuto (protože napětí v tomto okamžiku je rovné nule) a rázy samoindukce EMF, když je zátěž odpojena.

Vhodné pro řízení odporových, kapacitních a induktivních zátěží. Není vhodné pro řízení vysoké indukční zátěže (s cos cos <0,5), jako jsou transformátory naprázdno. Tato metoda řízení také neovlivňuje síť během přepínání. Níže vidíte schémata řídicích signálů, síťového napětí a zátěžového proudu s touto metodou řízení.

Schematicky se to provádí takto:

Zde je napětí ze sítě přiváděno do bloku s triakem a do bloku, který sleduje přechod nulou. Prvky Q1, R3, R4, R5, C4 při vysokém napětí blokují otevření tyristoru T2, který řídí výkonový triak T1. Pak je možné spínání pouze při napětí blízkém nule. Vstupní obvod je vytvořen na U1 - tranzistorovém optočlenu, který prostřednictvím Q2 dodává signál do řídicí elektrody ovladače triaku T2.

Okamžitá relé jsou uspořádána poněkud odlišně než spínací relé, když překročí nulu. Chybí jim kaskáda ZCC.

Při řízení střídavého proudu se obvod liší pouze v přítomnosti na vstupu usměrňovače (diodový můstek).

A při přepínání stejnosměrných obvodů je triak nahrazen tranzistorem.

K dispozici jsou také univerzální relé pro stejnosměrný a střídavý proud, kde se používá sestava tranzistorů. Obecně existuje mnoho obvodů výstupních stupňů polovodičových relé, následují příklady obvodů různých modelů od výrobce, jako je mezinárodní usměrňovač.

U relé s metodou fázového řízení je situace poněkud odlišná. Stejně jako stmívač může upravovat výkon zátěže (výstupní napětí), proto je na vstup aplikován analogový signál - je připojeno napětí, proud nebo střídavý odpor. Jako mocenský prvek se zde používá tyristor.Mějte však na paměti, že v důsledku této metody přizpůsobení dochází v síti k rušení, aby se potlačilo, které síťové filtry s tlumivky běžného režimu se používají, ale toto je úplně jiné téma.

Na obrázku níže vidíte rozdíly ve spínání při přechodu od nuly z fázového přepínání.

Schémata připojení a použití

Schéma zapojení polovodičových relé se ve skutečnosti téměř neliší od konvenčních. Jak se připojit? Pojďme to správně.

Pokud potřebujete nahradit konvenční relé 220 V s řízením 220 V AC, použijte následující schéma, například LDG LDSSR-10AA-H. Schéma například ukazuje připojení pomocí konvenčního spínače nebo přepínače. Místo toho lze aktivovat signál z termostatu, kontroléru a dalších zařízení.

Pokud potřebujete řídit obvod 220 V pomocí signálu nízkého napětí, můžete použít FOTEK HPR-80AA.

V tomto obvodu je 12 VDC napájecí zdroj používán jako nízkonapěťový stejnosměrný proudový zdroj, který se široce používá jako napájecí zdroj pro LED pásky. Mimochodem, můžete také ovládat takové polovodičové relé přivedením napětí z nabíječky mobilního telefonu na vstup, protože jeho výstup je 5V, což je více než minimální signál 3V.

Mějte na paměti, že řídicí napětí musí být zcela odpojeno, protože každé relé má určité parametry, při kterých pracuje, například výše uvedené napětí je asi 1 volt a nemusí pracovat při 3 jmenovitých voltech, ale již při 2,5 (Údaje jsou například průměrovány a mohou se lišit v závislosti nejen na konkrétním produktu, ale také na podmínkách prostředí a instalaci.)

Ale pamatujte, že existuje také relé s metodou fázového řízení. Schémata zapojení takových relé jsou ilustrována níže (ilustrace z pokynů k nim).

Otázkou je, proč jsou taková relé potřebná a kde se používají? Hledání odpovědi na tuto otázku bylo krátkodobé, jakmile jsem zadal začátek dotazu a okamžitě vydal možnosti pro použití jako klíč pro ovládání topných prvků z termostatů s výstupem 4-20 mA nebo 0-10V.

Mimochodem, pro průmyslové aplikace existuje také domácí vývoj, například ARIES TPM132 a další modely, které mohou pracovat s výstupními signály 4-20 mA a 0-10V.

Použití chlazení v polovodičovém stavu k řízení velké zátěže však není možné bez chlazení. K tomu se používá pasivní (jednoduchý radiátor) nebo aktivní chlazení (radiátor + chladič).

Doporučení pro výběr chladičů jsou uvedena v technické dokumentaci pro konkrétní polovodičové relé, takže nemůžete poskytovat univerzální radu.

Závěr

Polovodičová relé mohou být v některých případech použita jako elektromechanická relé. Nejoblíbenější možností v každodenním životě je výměna stykače v elektrickém kotli kvůli jeho hlasitým praskání při zapnutí, resp. zařazení TENOV ztichne.

Stejně jako implementace různých výkonných regulátorů výkonu pro stejné topné články a další věci, pro které je použito polovodičové relé s analogovým vstupem signálu s proměnným odporem (typ VA).

Radioamatéři mohou sestavit nejjednodušší polovodičové relé založené na optickém ovladači pro triaky s typem ZCC MOC3041 a podobně.

Věřím, že se jedná o hodnotné produkty pro použití v různých automatizačních nástrojích, navíc nevyžadují údržbu (s výjimkou čištění radiátorů od prachu) a životnost lze označit za neomezenou. Vydrží několikrát déle než stykače, pokud nedochází k přetížení, přehřátí, zkratu a přepětí!