Qu'est-ce qu'un relais statique et comment l'utiliser correctement

Ainsi, par le nombre de phases, il existe des relais monophasés et triphasés. Mais les types de signaux de commande sont bien plus. Selon le dispositif interne, les relais statiques peuvent être commandés soit par une tension constante soit par une tension alternative.

Les relais statiques les plus courants qui sont contrôlés par une tension constante dans la plage de 3 à 32 volts. Dans ce cas, l'amplitude de la tension contrôlée doit être dans cette plage et ne pas être égale à une valeur spécifique de celle-ci, ce qui est très pratique lorsqu'elle est intégrée dans des systèmes avec des tensions différentes.

Il existe également des relais semi-conducteurs, pour la commande desquels un signal analogique est utilisé:

• 4-20 mA;

• 0-10 volts de courant continu;

• Résistance variable 470-560 kOhm.

Dans ce cas, de tels relais peuvent être utilisés pour réguler l'alimentation de l'appareil connecté, selon le principe du contrôle de phase. Le même principe de réglage est utilisé dans les gradateurs domestiques pour l'éclairage.

Dans le tableau ci-dessous, vous voyez les types de signaux de contrôle des relais statiques avec une méthode de contrôle de phase d'IMPULS.

Faites attention aux dernières lettres du marquage (LA, VD, VA), pour la plupart des fabricants, ce sont les mêmes, et ils disent, à peu près le type de signal.

Comme déjà mentionné, dans un relais commandé en phase, en fonction de l'amplitude du signal de commande, la tension de sortie change, comme le montre le graphique ci-dessous.

Un tel relais peut être reconnu par l'image conditionnelle près des bornes d'entrée, par exemple, la photo ci-dessous montre qu'une résistance variable de 470-560 kOhm est connectée à l'entrée.

Il existe également des relais statiques avec un signal de commande provenant d'un réseau AC 220V, comme illustré ci-dessous. Ils peuvent être utilisés en remplacement des contacteurs de faible puissance ou des relais électromagnétiques.

Marquage et type de contrôle

Pour déterminer la "phase" du relais, utilisez les symboles au début du marquage:

• SSR - monophasé;

• TTR - triphasé.

Ce qui équivaut à des dispositifs de commutation unipolaires et tripolaires.

L'intensité actuelle est également chiffrée, par exemple, FOTEK l'indique sous la forme: Pxx

Où "xx" est le courant en ampères, par exemple, P03 - 3 ampères et P10 - 10 ampères.

Si le marquage contient la lettre H, ce relais est destiné à commuter la surtension.

Dans le marquage, les données sur le type de contrôle sont indiquées dans les derniers caractères, elles peuvent différer d'un fabricant à l'autre, mais elles ont souvent cette forme et cette signification (les données sont collectées auprès de différents fabricants):

• VA - résistance variable 470-560kOhm / 2W (contrôle de phase);

• LA - signal analogique 4-20mA (contrôle de phase);

• VD - signal analogique 0-10V DC (contrôle de phase);

• ZD - contrôle 10-30V DC (commutation lors du passage à zéro);

• ZD3 - contrôle 3-32V DC (commutation en passant par zéro);

• ZA2 - contrôle 70-280V AC (commutation lors du passage à zéro);

• DD3 - contrôle d'un signal 3-32V DC par un circuit à courant continu (commutation de tension DC);

• Contrôle de signal DA - DC, commutation de circuit AC.

• AA - Contrôle du signal AC (220V), commutation du circuit AC.

Vérifions-le en pratique, disons que vous êtes tombé sur un produit comme dans la figure ci-dessous et que vous voulez savoir ce que c'est.

Si vous étudiez attentivement les inscriptions près des bornes pour connecter les fils, il deviendra déjà clair qu'il s'agit d'un relais pour contrôler les circuits alternatifs de 90 à 480 volts, tandis que le contrôle se produit également avec du courant alternatif avec une tension de 80 à 250 volts.

Si seul le marquage est visible, alors: «SSR» est monophasé; "-10" - courant nominal de 10 ampères; “AA” - Contrôle AC, commutation AC; "H" - pour commuter la haute tension dans le circuit de puissance - jusqu'à 480V (si H n'était pas là, ce serait jusqu'à 380-400V).

Et pour la consolidation et une meilleure compréhension, étudiez le tableau suivant avec les marquages ​​et les caractéristiques des relais statiques.

Périphérique

Le circuit interne d'un relais à semi-conducteurs dépend du courant pour lequel il est conçu (direct ou alternatif) et du type de signal pour le contrôler. Examinons certains d'entre eux.

Commençons par le relais, qui est contrôlé par le courant continu et commute en passant par zéro. Ils sont parfois appelés «relais statiques de type Z».

Ici, les broches 3-4 sont l'entrée du signal de commande, qui utilise la commande par optocoupleur, qui est utilisée pour l'isolation galvanique des circuits d'entrée et de sortie.

Le bloc contrôlant la transition vers 0, ou comme on l'appelle Zero Cross Circuit - surveille la phase de la tension dans le secteur et lorsqu'il passe à zéro, il fait une commutation de circuit (marche ou arrêt). Cette méthode est également appelée Zero Voltage Switch, elle permet de réduire les courants d'appel lorsqu'elle est allumée (car la tension à ce moment est égale à zéro) et les surtensions d'auto-induction EMF lorsque la charge est déconnectée.

Convient pour contrôler les charges résistives, capacitives et inductives. Ne convient pas pour contrôler une charge inductive élevée (avec cos cos <0,5), comme les transformateurs au ralenti. De plus, cette méthode de contrôle n'interfère pas avec le secteur pendant la commutation. Ci-dessous, vous voyez des diagrammes de signaux de commande, de tension secteur et de courant de charge avec cette méthode de commande.

Schématiquement, ceci est implémenté comme suit:

Ici, la tension du réseau est fournie à un bloc avec un triac et un bloc qui suit la transition jusqu'à zéro. Les éléments Q1, R3, R4, R5, C4 à haute tension bloquent l'ouverture du thyristor T2, qui commande le triac de puissance T1. La commutation n'est alors possible qu'avec une tension proche de zéro. Le circuit d'entrée est réalisé sur U1 - un optocoupleur à transistor, qui fournit un signal à l'électrode de commande du pilote du triac T2, via Q2.

Les relais instantanés sont disposés quelque peu différemment des relais de commutation lors du franchissement de zéro. Ils n'ont pas la cascade ZCC.

Lors du contrôle du courant alternatif, le circuit ne diffère qu'en présence de à l'entrée du redresseur (pont de diodes).

Et lors de la commutation des circuits DC, le triac est remplacé par un transistor.

Il existe également des relais universels pour le courant continu et alternatif, où un ensemble de transistors est utilisé. En général, il existe de nombreux circuits d'étages de sortie de relais à semi-conducteurs, voici des exemples de circuits de différents modèles d'un fabricant tel qu'International Rectifier.

Dans un relais avec une méthode de contrôle de phase, la situation est quelque peu différente. Il, comme un gradateur, peut ajuster la puissance de charge (tension de sortie), pour cela un signal analogique est appliqué à l'entrée - tension, courant ou une résistance alternative est connectée. En tant qu'élément de puissance, un thyristor est utilisé ici.Mais gardez à l'esprit qu'en raison de cette méthode d'ajustement, des interférences se produisent dans le réseau, pour supprimer les filtres réseau avec des selfs en mode commun, mais c'est un sujet complètement différent.

Vous pouvez voir les différences de commutation lors du passage à zéro de la commutation de phase dans la figure ci-dessous.

Diagrammes de connexion et fonctionnalités d'utilisation

En fait, le schéma de connexion des relais à semi-conducteurs n'est presque pas différent de ceux conventionnels. Comment se connecter? Faisons les choses correctement.

Si vous devez remplacer un relais 220V conventionnel par une commande 220V AC, utilisez le schéma suivant, par exemple LDG LDSSR-10AA-H. Le schéma montre par exemple la connexion via un interrupteur ou un interrupteur à bascule conventionnel. Au lieu de cela, un signal d'activation peut être fourni par un thermostat, un contrôleur et d'autres appareils.

Si vous devez contrôler un circuit 220 V à l'aide d'un signal basse tension, vous pouvez utiliser le FOTEK HPR-80AA.

Dans ce circuit, une alimentation 12VDC est utilisée comme source de courant continu basse tension, qui est largement utilisée comme alimentation pour les bandes LED. Au fait, vous pouvez même contrôler un tel relais à semi-conducteurs en appliquant une tension du chargeur du téléphone mobile à l'entrée, car sa sortie est de 5 V, ce qui est plus que le signal minimum de 3 V.

Notez également que la tension de commande doit être complètement déconnectée, car chaque relais a certains paramètres auxquels il fonctionne, par exemple, la tension ci-dessus est d'environ 1 volt, et il peut se déclencher non pas à 3 volts nominaux, mais déjà à 2,5 (Les données sont moyennées, par exemple, et peuvent varier non seulement en fonction d'un produit particulier, mais également des conditions environnementales et de l'installation.)

Mais rappelez-vous qu'il existe également un relais avec une méthode de contrôle de phase. Les schémas de connexion de ces relais sont illustrés ci-dessous (illustration des instructions pour eux).

La question est de savoir pourquoi ces relais sont nécessaires et où sont-ils utilisés? La recherche de la réponse à cette question a été de courte durée, dès que j'ai entré le début de la requête et j'ai immédiatement émis des options à utiliser comme touche d'alimentation pour contrôler les éléments chauffants des thermostats avec une sortie de 4-20 mA ou 0-10V.

Soit dit en passant, pour les applications industrielles, il existe également des développements domestiques, par exemple, ARIES TPM132 et d'autres modèles qui peuvent fonctionner avec des signaux de sortie 4-20mA et 0-10V.

Cependant, l'utilisation d'un relais statique pour contrôler une charge lourde n'est pas possible sans refroidissement. Pour cela, un refroidissement passif (radiateur simple) ou actif (radiateur + refroidisseur) est utilisé.

Les recommandations pour le choix des refroidisseurs sont données dans la documentation technique d'un relais statique spécifique, vous ne pouvez donc pas donner de conseils universels.

Conclusion

Les relais statiques peuvent être utilisés comme relais électromécaniques dans certains cas. Les options les plus populaires dans la vie quotidienne consistent à remplacer le contacteur dans une chaudière électrique, en raison de son fort claquement lorsqu'il est allumé, respectivement, et inclusion TENOV deviendra silencieux.

Ainsi que la mise en œuvre de divers contrôleurs de puissance puissants pour les mêmes éléments chauffants et d'autres choses, pour lesquels un relais à semi-conducteurs avec un signal analogique provenant d'une résistance variable (type VA) est utilisé.

Les radio-amateurs peuvent assembler le relais à semi-conducteurs le plus simple, basé sur un pilote optique pour triacs avec ZCC type MOC3041 et similaires.

Je pense que ce sont des produits valables pour une utilisation dans divers outils d'automatisation, en plus, ils ne nécessitent pas d'entretien (sauf pour nettoyer les radiateurs de la poussière), et la durée de vie peut être considérée comme illimitée. Ils dureront plusieurs fois plus longtemps que les contacteurs, à condition qu'il n'y ait pas de surcharge, de surchauffe, de court-circuit et de surtension!