Poluvodički relej je relej s komponentama čvrstog stanja (kao što su poluvodički uređaji) kao ključnim komponentama. U usporedbi s tradicionalnim mehaničkim relejima, poluvodički releji imaju mnoge razlike i prednosti. Sljedeće će detaljno opisati definiciju, princip rada, strukturu, prednosti i područja primjene poluprovodničkih releja.
1. Definicija poluprovodničkog releja:
Solid state relej (skraćenica riječi za sr), cijeli sastav solid state releja sastoji se od solid state elektroničkih komponenti, novi je tip beskontaktnog sklopnog uređaja iznad industrijskih električnih uređaja. Ono što je kontaktna sklopka, u stvari, je korištenje elektroničkih komponenti (kao što su sklopna trioda, dvosmjerna kontrola silicija i drugi poluvodički uređaji) karakteristike sklopke, može postići svrhu bez iskre za dodirivanje i isključivanje kruga, tako da je također poznat kao "kontaktni prekidač". Poluprovodnički relej je aktivni uređaj s četiri terminala, u kojem su dva terminala ulazni kontrolni krajevi, a druga dva kraja su izlazni kontrolni krajevi. Ima i učinak pojačanja i učinak izolacije
2. Princip rada poluprovodničkog releja:
Poluprovodnički relej je prekidač bez dodira. Njegov princip rada temelji se na vodljivim karakteristikama poluvodičkog uređaja. Sadrži upravljački krug i petlju opterećenja. Kada se upravljački signal primijeni na upravljački krug kada relej normalno radi, upravljački model prolazi kroz poluvodički element u upravljačkom krugu, a zatim struja može proći kroz krug opterećenja da bi se ostvario rad prekidača. Zapravo, stanje sklopke se može kontrolirati promjenom veličine ulaznog upravljačkog napona.
3. Struktura poluprovodničkog releja:
ulazni:
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, kompatibilnu, pozitivnu i negativnu logičku kontrolu i obrnute funkcije, mogu se lako povezati s TTL, MOS logičkim krugovima.
Za upravljački signal s fiksnim upravljačkim naponom usvojen je ulazni krug otpora. Upravljačka struja je zajamčena pri većoj od 5 mA. Za upravljački signal s velikim rasponom varijacija (kao što je 3~32V), usvojen je krug konstantne struje kako bi se osiguralo da struja pouzdano radi na više od 5 mA u cijelom rasponu varijacije napona.
Izolacijska spojka
Izolacija i spajanje ulaznog i izlaznog kruga poluprovodničkog releja uključuje fotoelektrično spajanje i transformatorsko spajanje: fotoelektrično spajanje obično koristi fotodiodu-fototriodu, fotodiodu-dvosmjerni svjetlosno kontrolirani silicij, fotonaponsku ćeliju, ostvarujući kontrolu izolacije između kontrolne strane i strane opterećenja. Visokofrekventni transformatorski spoj koristi visokofrekventni signal spojen na sekundar, ispravljen valnom provjerom, i logički krug za formiranje pogonskog signala.
izlazni krug
Prekidač napajanja SSR-a izravno je spojen na napajanje i kraj opterećenja, ostvarujući uključivanje i isključivanje napajanja opterećenja. Uglavnom koristi kristalne tranzistore velike snage (switch tube-Transistor), jednosmjerne (tiristor ili SCR), dvosmjerne (triac), cijev s efektom polja (MOSFET), bipolarni tranzistor s izoliranim vratima (IGBT). Izlazni krug poluprovodničkog releja također se može podijeliti na DC izlazni krug, AC izlazni krug i AC/DC izlazni krug. Prema vrsti opterećenja, može se podijeliti na DC poluprovodnički relej i AC poluprovodnički relej. Bipolarni uređaji ili cijevi s efektima polja snage mogu se koristiti za istosmjerni izlaz, a dva SCR ili jedan dvosmjerni SCR obično se koriste za izmjenični izlaz. Izmjenični poluprovodnički relej može se podijeliti na jednofazni izmjenični poluprovodnički relej i trofazni izmjenični poluprovodnički relej. Poluvodički relej izmjenične struje može se podijeliti na nasumične izmjenične poluprovodničke releje i preko-nulte izmjenične poluprovodničke releje prema vremenu provođenja i isključivanja.
4. Razlike i prednosti:
(1) Brzina: Brzina odziva poluvodičkog releja je brža jer njime upravljaju poluvodički uređaji, a to je mehanički relej bez mehaničkih komponenti. Stoga, brzina prebacivanja poluprovodničkog releja može doseći razinu mikrosekunde, mnogo veću od razine milisekunde mehaničkog releja.
(2) Život: budući da nema mehaničke strukture, životni vijek poluprovodničkog releja je duži. Mehanički dijelovi mehaničkih releja podložni su trošenju i kvaru nakon duge uporabe, dok poluprovodnički releji nemaju taj problem, pa mogu osigurati dulji vijek trajanja.
(3) Tišina: mehanički relej u procesu prebacivanja proizvest će zvuk mehaničkog udara, a poluprovodnički relej nema mehaničko kretanje, poluprovodnički relej nije kontaktni prekidač, neće biti zvuka udara mehaničkog releja. Ovaj poluprovodnički relej neće proizvoditi buku, tiši je.
(4) Volumen: razlika iznad volumena, u usporedbi s volumenom mehaničkog releja, volumen čvrstog releja bit će manji, zauzimat će manje prostora. Ima veću prijenosnu prirodu. Mala veličina poluprovodničkog releja također mu omogućuje postizanje veće gustoće sklopa u ograničenom prostoru, a može se bolje primijeniti u nekim područjima s ograničenim prostorom ili velikim zahtjevima za težinom.
(5) Pouzdanost: poluprovodnički relej nema mehanički kontakt, nema kontaktni prekidač. Solid-state releji ne degradiraju svoje performanse zbog mehaničkog trošenja i ne mogu proizvesti fenomen luka, što značajno produljuje njihov životni vijek. Brzina prebacivanja poluprovodničkog releja je vrlo velika, što može doseći vrijeme odziva od nekoliko milisekundi do nekoliko mikrosekundi, te ima visoku pouzdanost i dug životni vijek zbog svojstvenih karakteristika elektroničkih komponenti. Struktura poluprovodničkog releja potpuno je zabrtvljena, s dobrom otpornošću na vibracije i otpornost na mehaničke udare, te je pogodna za rad u okruženju s velikim udarima i vibracijama. Ljuska također ima dobru otpornost na vlagu, plijesan, zaštitu od korozije, pogodna za sve vrste surovih okruženja.
5. Područja primjene:
Solid-state releji imaju široku primjenu u raznim područjima, uključujući:
(1) Sustav upravljanja industrijskom automatizacijom: Sustav upravljanja industrijskom automatizacijom zahtijeva brz, učinkovit rad prekidača, poluprovodnički relej može ispuniti ove zahtjeve i može izdržati buku industrijskog okruženja, elektromagnetske smetnje i druge nepovoljne čimbenike.
(2) Kućanski aparati: poluprovodnički releji naširoko se koriste u kućanskim aparatima, kao što su električne peći, mikrovalne pećnice, električni grijači vode itd. Zbog svoje pouzdanosti i dugovječnosti, mogu poboljšati radni vijek i radnu učinkovitost kućanskih aparata.
(3) Medicinska oprema: Medicinska oprema ima visoke zahtjeve za točnost i pouzdanost, a poluprovodnički releji mogu pružiti stabilniju i precizniju kontrolu prekidača, tako da se široko koristi u medicinskoj opremi.
(4) Energetska elektronika: Primjena poluprovodničkih releja u području energetske elektronike također se postupno povećava, kao što su pretvarači frekvencije, pretvarači i stupovi za punjenje.
Zaključno, poluvodički releji su releji koji koriste poluvodičke elemente kao ključne komponente, s prednostima velike brzine, dugog vijeka trajanja, tišine, male veličine i visoke pouzdanosti. Naširoko se koristi u industrijskoj automatizaciji, kućanskim aparatima, medicinskoj opremi i energetskoj elektronici. Ove značajke čine poluprovodničke releje idealnom alternativom mehaničkim relejima.
Preporučeni poluprovodnički releji
Mini veličina, izvrsne performanse
Dugi životni vijek, stabilno vrijeme rada i jednogodišnje jamstvo
Vodootporan i otporan na udarce. Prikladno za većinu okruženja, sa stabilnim performansama