Какво е твърдо състояние реле и как да го използвате правилно

И така, по броя на фазите има еднофазни и трифазни релета. Но видовете управляващи сигнали са много повече. В зависимост от вътрешното устройство, твърдотелни релета могат да се управляват или с постоянно напрежение, или с променливо напрежение.

Най-често срещаните твърди релета, които се управляват от постоянно напрежение в диапазона от 3 до 32 волта. В този случай величината на контролираното напрежение трябва да бъде в този диапазон, а не да бъде равна на някаква конкретна стойност от него, което е много удобно, когато се интегрира в системи с различни напрежения.

Съществуват и полупроводникови релета, за управление на които се използва аналогов сигнал:

• 4-20 mA;

• 0-10 волта постоянен ток;

• Променлив резистор 470-560 kOhm.

В този случай такива релета могат да се използват за регулиране на мощността на свързаното устройство, според принципа на фазовия контрол, Същият принцип на настройка се използва в домашните димери за осветление.

В таблицата по-долу виждате видовете управляващи сигнали на твърдотелни релета с метод на фазово управление от IMPULS.

Обърнете внимание на последните букви на маркировката (LA, VD, VA), за повечето производители те са еднакви и те казват, точно за вида на сигнала.

Както вече споменахме, във фазово контролирано реле, в зависимост от величината на управляващия сигнал, изходното напрежение се променя, което е показано на графиката по-долу.

Такова реле може да бъде разпознато по условното изображение в близост до входните клеми, например, снимката по-долу показва, че към входа е свързан променлив резистор 470-560 kOhm.

Съществуват и твърдотелни релета с контролен сигнал от променлива мрежа от 220V, както е показано по-долу. Те са подходящи за използване като заместители на контактори с ниска мощност или електромагнитни релета.

Маркиране и вид управление

За да определите "фазата" на релето, използвайте символите в началото на маркировката:

• SSR - еднофазна;

• TTR - трифазна.

Което е еквивалентно на еднополюсни и триполюсни комутационни устройства.

Силата на тока също е криптирана, например FOTEK го посочва във формата: Pxx

Където "xx" е токът в ампери, например, P03 - 3 ампера, а P10 - 10 ампера.

Ако маркировката съдържа буквата Н, тогава това реле е предназначено за превключване на пренапрежение.

В маркировката данните за типа управление са посочени в последните знаци, може да се различават от един производител до друг, но често имат тази форма и значение (данните се събират от различни производители):

• VA - променлив резистор 470-560kOhm / 2W (фазово управление);

• LA - 4-20mA аналогов сигнал (фазово управление);

• VD - аналогов сигнал 0-10V DC (фазово управление);

• ZD - управление 10-30 V DC (превключване при преминаване през нула);

• ZD3 - управление 3-32V DC (превключване при преминаване през нула);

• ZA2 - управление 70-280V AC (превключване при преминаване през нула);

• DD3 - управление на постоянен токов сигнал 3-32V чрез верига на постоянен ток (превключване на постоянен ток);

• DA - DC управление на сигнала, превключване на променлив ток.

• AA - управление на променлив ток (220V), превключване на променлив ток.

Нека да го проверим на практика, да кажем, че се натъкнахте на такъв продукт, както е на фигурата по-долу, и искаме да знаем какво представлява.

Ако внимателно изучите надписите в близост до клемите за свързване на проводници, вече ще стане ясно, че това е реле за управление на променливотокови вериги от 90 до 480 волта, докато контролът се осъществява и с променлив ток с напрежение от 80 до 250 волта.

Ако се вижда само маркировката, тогава: "SSR" е еднофазен; "-10" - номинален ток от 10 ампера; “AA” - управление на променлив ток, превключване на променлив ток; “H” - за превключване на високо напрежение в силовата верига - до 480V (ако нямаше H, щеше да е до 380-400V).

А за консолидация и по-добро разбиране, изучете следната таблица с маркировките и характеристиките на твърдотелни релета.

приспособление

Вътрешната верига на твърдотелно реле зависи от това за какъв ток е предназначен (директен или променлив) и вида на сигнала за неговото управление. Нека разгледаме някои от тях.

Нека започнем с релето, което се управлява от постоянен ток и се превключва при преминаване на нула. Те понякога се наричат ​​"Z-Type твърди релета".

Тук, пинове 3-4 е входът на управляващия сигнал, който използва управление на оптрони, което се използва за галванична изолация на входни и изходни вериги.

Блокът, контролиращ прехода през 0, или както се нарича Zero Cross Circuit, следи фазата на напрежението в мрежата и когато преминава през нула, прави превключване на веригата (включване или изключване). Този метод се нарича също нулев превключвател на напрежение, той позволява да се намалят ударните токове при включване (тъй като напрежението в този момент е равно на нула) и скокове на самоиндукция на ЕМП при изключване на товара.

Подходящ за управление на резистивни, капацитивни и индуктивни товари. Не е подходящ за контрол на високо индуктивно натоварване (с cos cos <0,5), като трансформатори на празен ход. Също така този метод на управление не пречи на мрежата по време на превключването. По-долу виждате диаграми на управляващи сигнали, мрежово напрежение и ток на натоварване с този метод на управление.

Схематично това се осъществява по следния начин:

Тук напрежението от мрежата се подава към блок с триак и блок, който проследява прехода през нула. Елементи Q1, R3, R4, R5, C4 при високо напрежение блокират отвора на тиристора Т2, който управлява мощността триак Т1. Тогава превключването е възможно само с напрежение, близко до нула. Входната верига е направена на U1 - транзисторен оптрон, който през Q2 подава сигнал към управляващия електрод на драйвера на триака Т2.

Моментните релета са подредени малко по-различно от превключвателните релета при преминаване на нула. Липсва им каскадата ZCC.

При управление на променлив ток веригата се различава само при наличието на на входа на токоизправителя (диоден мост).

А при превключване на постояннотокови вериги триакът се заменя с транзистор.

Има и универсални релета за постоянен и променлив ток, където се използва монтаж на транзистори. Като цяло има много схеми на изходни етапи на твърдо състояние релета, по-долу са примери за схеми на различни модели от производител като International Rectifier.

В реле с метод на фазово управление ситуацията е малко по-различна. Той, подобно на димер, може да регулира силата на натоварване (изходно напрежение), за това към входа се прилага аналогов сигнал - напрежение, ток или е свързано променливо съпротивление. Като силов елемент тук се използва тиристор.Но имайте предвид, че поради този метод на настройка се появяват смущения в мрежата, за да се потисне кои мрежови филтри с дросели в общ режим се използват, но това е съвсем различна тема.

Можете да видите разликите в превключването, когато преминавате през нула от фазово превключване на фигурата по-долу.

Диаграми за връзка и функции за използване

Всъщност схемата на свързване на твърдотелни релета почти не се различава от конвенционалните. Как да се свържа? Нека да се оправим.

Ако трябва да замените конвенционално 220V реле с 220V променлив ток, използвайте следната схема, например LDG LDSSR-10AA-H. Диаграмата например показва връзката чрез конвенционален превключвател или превключвател. Вместо това може да се подава сигнал за включване от термостат, контролер и други устройства.

Ако трябва да управлявате 220V верига, използвайки сигнал за ниско напрежение, можете да използвате FOTEK HPR-80AA.

В тази схема 12VDC захранване се използва като източник на постоянен ток с ниско напрежение, които се използват широко като захранващи устройства за LED ленти. Между другото, дори можете да контролирате такова твърдо състояние реле, като приложите напрежение от зарядното устройство на мобилния телефон към входа, защото неговият изход е 5V, което е повече от минималния сигнал от 3V.

Обърнете внимание също така, че управляващото напрежение трябва да бъде напълно изключено, тъй като всяко реле има определени параметри, при които работи, например, горепосоченото напрежение е около 1 волта и може да се отклонява не при 3 номинални волта, а вече при 2,5 (Данните са осреднени например и могат да варират в зависимост не само от конкретен продукт, но и от условията на околната среда и инсталацията.)

Но припомнете, че има и реле с метод за фазов контрол. Диаграмите за свързване на такива релета са илюстрирани по-долу (илюстрация от инструкциите за тях).

Въпросът е защо са необходими такива релета и къде се използват? Търсенето на отговора на този въпрос беше краткотрайно, веднага щом влязох в началото на заявката и веднага издадох опции за използване като захранващ ключ за управление на нагревателни елементи от термостати с мощност 4-20 mA или 0-10V.

Между другото, за индустриални приложения има и вътрешни разработки, например ARIES TPM132 и други модели, които могат да работят с изходни сигнали 4-20mA и 0-10V.

Използването на твърдо състояние реле за управление на тежък товар обаче не е възможно без охлаждане. За това се използва пасивно (обикновен радиатор) или активно охлаждане (радиатор + охладител).

Препоръките за избор на охладители са дадени в техническата документация за конкретно твърдо реле, така че не можете да давате универсален съвет.

заключение

Твърдотелните релета могат да се използват като електромеханични релета в някои случаи. Най-популярните опции в ежедневието е да смените контактора в електрически котел, поради силното му пукане при включване, съответно и включване ТЕНОВ ще замълчи.

Както и внедряването на различни мощни регулатори на мощност за едни и същи нагревателни елементи и други неща, за които се използва твърдотелно реле с аналогов вход от променливо съпротивление (тип VA).

Радиоаматьорите могат да сглобят най-простото твърдотелно реле, базирано на оптичен драйвер за триаци със ZCC тип MOC3041 и други подобни.

Вярвам, че това са достойни продукти за използване в различни инструменти за автоматизация, в допълнение, те не изискват поддръжка (с изключение на почистване на радиатори от прах), а експлоатационният живот може да се каже, че е неограничен. Те ще продължат няколко пъти по-дълго от контакторите, при условие че няма претоварвания, прегряване, късо съединение и пренапрежения!