Poluprovodnički relej je relej sa poluprovodničkim komponentama (kao što su poluprovodnički uređaji) kao ključnim komponentama. U poređenju sa tradicionalnim mehaničkim relejima, poluprovodnički releji imaju mnogo razlika i prednosti. U nastavku će biti opisana definicija, princip rada, struktura, prednosti i područja primjene poluprovodničkih releja.
1. Definicija poluprovodničkog releja:
Solid state relej (skraćenica za sr), ceo sastav čvrstog releja se sastoji od poluprovodničkih elektronskih komponenti, novi je tip beskontaktnog prekidača iznad industrijskih električnih uređaja. Ono što je kontaktni prekidač, u stvari, je upotreba elektronskih komponenti (kao što su prekidačka trioda, dvosmjerna silikonska kontrola i drugi poluvodički uređaji) karakteristike prekidača, može postići svrhu da nema iskre dodirivanja i isključivanja kruga, tako da je poznat i kao "kontaktni prekidač". Poluprovodnički relej je aktivni uređaj sa četiri terminala, u kojem su dva terminala ulazni kontrolni krajevi, a druga dva kraja izlazni kontrolni krajevi. Ima i efekat pojačanja i efekat izolacije
2. Princip rada solid-state releja:
Poluprovodnički relej je prekidač bez dodira. Njegov princip rada zasniva se na provodnim karakteristikama poluvodičkog uređaja. Sadrži kontrolni krug i petlju opterećenja. Kada se kontrolni signal primjenjuje na upravljački krug kada relej radi normalno, kontrolni model prolazi kroz poluvodički element u kontrolnom krugu, a zatim struja može proći kroz krug opterećenja kako bi se realizirao rad prekidača. U stvari, stanje prekidača se može kontrolisati promjenom veličine ulaznog kontrolnog napona.
3. Struktura čvrstog releja:
unos:
Prema različitim kategorijama ulaznog napona, ulazni krug se može podijeliti na DC ulazni krug, AC ulazni krug i AC / DC ulazni krug. Neki ulazni kontrolni krugovi također imaju TTL / CMOS, kompatibilne, pozitivne i negativne logičke kontrole i reverzne funkcije, mogu se lako povezati s TTL, MOS logičkim krugovima.
Za upravljački signal s fiksnim upravljačkim naponom, usvojeno je ulazno kolo otpora. Kontrolna struja je zagarantovana na većoj od 5 mA. Za kontrolni signal sa velikim rasponom varijacije (kao što je 3~32V), kolo konstantne struje je usvojeno kako bi se osiguralo da struja radi pouzdano na više od 5 mA u cijelom rasponu varijacije napona.
Izolaciona spojnica
Izolacija i spajanje ulaznog i izlaznog kruga čvrstog releja uključuje fotoelektričnu spregu i spajanje transformatora: fotoelektrična sprega obično koristi fotodioda-fototriodu, fotodioda-bidirekcioni svjetlosno kontrolirani silicij, fotonaponsku ćeliju, ostvarujući kontrolu izolacije između kontrolne strane i strane opterećenja. Visokofrekventni transformatorski spoj koristi visokofrekventni signal spojen na sekundar, ispravljen provjerom valova, i logičko kolo za formiranje pogonskog signala.
izlazni krug
Prekidač za napajanje SSR-a je direktno povezan na napajanje i kraj opterećenja, ostvarujući uključivanje i isključivanje napajanja opterećenja. Uglavnom koristi kristalne tranzistore velike snage (preklopna cijev-tranzistor), jednosmjerne (tiristor ili SCR), dvosmjerne (trijak), cijev s efektom polja snage (MOSFET), bipolarni tranzistor sa izolovanim vratima (IGBT). Izlazni krug čvrstog releja se također može podijeliti na DC izlazni krug, AC izlazni krug i AC / DC izlazni krug. Prema tipu opterećenja, može se podijeliti na DC poluprovodnički relej i AC solid state relej. Bipolarni uređaji ili cijevi za efekte polja snage mogu se koristiti za DC izlaz, a dva SCR ili jedan dvosmjerni SCR se obično koriste za AC izlaz. Relej naizmenične struje može se podeliti na jednofazni AC poluprovodnički relej i trofazni AC relej u čvrstom stanju. AC poluprovodnički relej se može podijeliti na nasumični AC solid state relej i preko nule AC solid state relej prema vremenu provođenja i isključivanja.
4. Razlike i prednosti:
(1) Brzina: Brzina odgovora poluprovodničkog releja je veća, jer njime upravljaju poluvodički uređaji, a radi se o mehaničkom releju bez mehaničkih komponenti. Stoga, brzina prebacivanja čvrstog releja može doseći mikrosekundni nivo, mnogo veći od milisekundnog nivoa mehaničkog releja.
(2) Životni vek: budući da nema mehaničke strukture, životni vek čvrstog releja je duži. Mehanički dijelovi mehaničkih releja su podložni habanju i kvarovima nakon dužeg korištenja, dok solid state releji nemaju ovaj problem, pa mogu osigurati duži vijek trajanja.
(3) Tišina: mehanički relej u procesu prebacivanja će proizvoditi zvuk mehaničkog udara, a relej u čvrstom stanju nema mehaničko kretanje, relej u čvrstom stanju nema kontaktni prekidač, neće biti zvuka udara mehaničkog releja. Ovaj solid-state relej neće proizvoditi buku, tiši je.
(4) Volumen: razlika iznad volumena, u odnosu na volumen mehaničkog releja, volumen releja u čvrstom stanju bit će manji, zauzimat će manje prostora. Ima veću prenosivu prirodu. Mala veličina poluprovodničkog releja takođe mu omogućava da postigne veću gustinu kola u ograničenom prostoru, a može se bolje primeniti u nekim oblastima sa ograničenim prostorom ili zahtevima velike težine.
(5) Pouzdanost: poluprovodnički relej nema mehanički kontakt, nema kontaktni prekidač. Solid-state releji ne degradiraju svoje performanse zbog mehaničkog habanja i ne mogu izazvati pojavu luka, što značajno produžava njihov vijek trajanja. Brzina prebacivanja čvrstog releja je vrlo velika, što može doseći vrijeme odziva od nekoliko milisekundi do nekoliko mikrosekundi, te ima visoku pouzdanost i dug vijek trajanja zbog svojstvenih karakteristika elektroničkih komponenti. Struktura čvrstog releja je potpuno zaptivena, sa dobrom otpornošću na vibracije i otpornošću na mehaničke udare, te je pogodna za rad okruženja sa visokim udarima i vibracijama. Ljuska također ima dobra svojstva otpornosti na vlagu, plijesan, sprječavanje korozije, pogodna za sve vrste surovih okruženja.
5. Područja primjene:
Solid-state releji se široko koriste u različitim poljima, uključujući:
(1) Kontrolni sistem industrijske automatizacije: upravljačkom sistemu industrijske automatizacije potreban je brz, efikasan rad prekidača, poluprovodnički relej može ispuniti ove zahtjeve i može izdržati buku industrijskog okruženja, elektromagnetne smetnje i druge štetne faktore.
(2) Kućanski aparati: poluprovodnički releji se široko koriste u kućanskim aparatima, kao što su električne peći, mikrovalna pećnica, električni bojler, itd. Zbog svoje pouzdanosti i karakteristika dugog vijeka trajanja, može poboljšati vijek trajanja i radnu efikasnost kućanskih aparata.
(3) Medicinska oprema: Medicinska oprema ima visoke zahtjeve za tačnost i pouzdanost, a poluprovodnički releji mogu pružiti stabilniju i precizniju kontrolu prekidača, tako da se široko koristi u medicinskoj opremi.
(4) Energetska elektronika: Primena poluprovodničkih releja u oblasti energetske elektronike takođe se postepeno povećava, kao što su frekventni pretvarači, invertori i gomile za punjenje.
Zaključno, poluprovodnički releji su releji koji koriste poluvodičke uređaje kao ključne komponente, s prednostima velike brzine, dugog vijeka trajanja, tišine, male veličine i visoke pouzdanosti. Široko se koristi u industrijskoj automatizaciji, kućanskim aparatima, medicinskoj opremi i energetskoj elektronici. Ove karakteristike čine solid-state releje idealnom alternativom mehaničkim relejima.
Preporučeni poluprovodnički releji
Mini veličina, odlične performanse
Dug vijek trajanja, stabilno vrijeme rada i jednogodišnja garancija
Vodootporan i otporan na udarce. Pogodno za većinu okruženja, sa stabilnim performansama