Твердотельное реле постоянного тока RSCD
Основное назначение твердотельных реле (ТТР) – коммутация электрической цепи. Подобно обычному электромагнитному реле, ТТР позволяют небольшому управляющему сигналу включать или отключать гораздо больший ток нагрузки. Отсутствие движущихся частей позволяет значительно увеличить скорость срабатывания реле, а также сводит «на нет» механический износ внутренних компонентов. Наряду с очевидными различиями между твердотельным и электромагнитным реле, существуют и другие отличия, вызванные конструкцией устройства. Так, например, электромагнитное реле имеет возможность коммутировать цепи как переменного, так и постоянного тока. Твердотельное же реле переменного тока не сможет управлять нагрузкой постоянного тока. Равно, как и наоборот. Твердотельные реле для управления нагрузкой постоянного тока, недопустимо применять для управления цепями переменного тока.
Твердотельные реле постоянного тока, как уже стало понятно, используются только для переключения нагрузок постоянного тока. Ключевым преимуществом использования ТТР постоянного тока является то, что оно может выдерживать высокие пусковые токи, характерные для индуктивных нагрузок. ТТР постоянного тока используются, в основном, в качестве коммутационных компонентов для управления более мощными нагрузками, например, контакторами. Немаловажным параметром ТТР постоянного тока является и период управляющего сигнала. Значение его должно быть не менее, чем в 5 раз больше суммы времени включения, и времени выключения реле.
Реле постоянного тока серии RSCD предназначены для коммутации нагрузки постоянного тока с напряжением до 60В с нагрузкой 1А (реле RSCD06D1) И 3А (реле RSCD06D3). Реле имеют тонкий корпус толщиной 5,2мм. Конструкция реле позволяет использовать для их монтажа как печатный, так и навесной монтаж.
Габаритные размеры реле
Для дополнительного удобства и большей технологичности монтажа можно использовать специальные колодки — SNC05-E-AR для монтажа на DIN-рейку, и SNC05-P1 для монтажа на печатную плату.
Особенности использования твердотельных реле
При использовании, практически, любых электрических цепей существует необходимость включения, или отключения электронных приборов, устройств, агрегатов и т.п. Используемое для этого оборудование относится к категории коммутационного оборудования, и включает в себя выключатели, рубильники, контакторы, реле и т.д.
Одним из устройств, входящих в категорию коммутационного оборудования, являются твердотельные реле. Что же такое – твердотельное реле? Твердотельное реле – это устройство, построенное на полупроводниковых элементах и силовых ключах, таких, как симисторы, биполярные, или МОП-транзисторы. Также как и электромагнитные реле, предназначены они для управления слабым сигналом нагрузкой с большим напряжением, или током.
Твердотельные реле – уникальные устройства, которые после монтажа не требуют особого обслуживания. К примеру, они не нуждаются в очистке контактной группы, так как само понятие «контактная группа» отсутствует у твердотельных реле вообще. Преимущества твердотельных реле перед электромагнитными достаточно известны. Это и небольшие габариты, отсутствие шума и вибрации, продолжительный ресурс, отсутствие искрения, постоянное выходное сопротивление, которое не меняется в течение срока эксплуатации. Но есть у твердотельных реле и свои особенности применения, которые нельзя не учитывать при их эксплуатации. И вопросы в службу технической поддержки подтверждают это.
Блок-схема твердотельного реле с управлением постоянным током изображена на рисунке:
Как видно, управление реле осуществляется с помощью светодиода, установленного внутри корпуса реле. Сразу возникает вопрос – какое напряжение необходимо подать на вход реле, что оно «включилось», или «отключилось»? Для реле серии HHG1 управляющее напряжение указано как 3-32VDC. И с этим, как бы, вопросов не возникает. Но необходимо иметь в виду, что для «отключения» реле, управляющее напряжение надо отключать полностью. Согласно документации на это реле, напряжение отключения составляет 1VDC. То есть, при снижении управляющего напряжения от значения 3VDC до 1VDC, реле останется в открытом состоянии. А если принять во внимание возможное наличие электромагнитных «наводок» в цепи управления реле, то может возникнуть ситуация, что реле останется включенным постоянно.
Далее, нельзя проверить работоспособность реле, подключив к выходным контактам тестер, и «прозвонить» его. В отличие от электромагнитного реле, в котором коммутирующая цепь имеет всего два состояния – «замкнуто» и «разомкнуто» — твердотельные реле имеют силовые ключи, построенные на симисторах, или транзисторах. Проверить работоспособность твердотельного реле можно, собрав, простейшее устройство, изображенное на рисунке
.
Кроме того, твердотельные реле имеют свои особенности для выбора нагрузки. При выборе твердотельного реле следует обращать особое внимание на нагрузочный ток. При эксплуатации твердотельного реле стоит учитывать не только рабочий ток, но также и токи, возникающие в процессе пуска, которые могут превышать номинальный параметр в несколько раз. Как правило, твердотельные реле выдерживают 10-кратную токовую перегрузку в течение 10 миллисекунд. Иначе говоря, при 10-кратной токовой перегрузке продолжительностью более 10 миллисекунд реле, практически, гарантировано выходит из строя.
Значения превышений максимального тока по отношению к номинальному отображены в таблице:
| Применение | Запас по току |
|---|---|
| Для ТЭНов | 30-40% больше номинального значения |
| Для асинхронных двигателей | 6-10 крат. |
| Для ламп накаливания | 8-12 крат. |
| Электромагнитные реле | 4-10 крат. |
Поэтому для твердотельных реле рекомендуется: для активной нагрузки (лампы, ТЭНы) запас по номинальному току в 2-4 раза. При пуске асинхронных двигателей, из-за большого пускового тока, запас по току нужно увеличить до 6-10 раз. Несколько снизить запас по току можно, предусмотрев пуск двигателя на холостом ходу с минимальными оборотами.
Немаловажным фактором при эксплуатации твердотельных реле является обеспечение теплового режима. Твердотельные реле способны проводить заявленный производителем ток при температурах не выше 40°С. При нагреве на каждые 10°С способность реле пропускать ток уменьшается на 20-25%. То есть, при температуре 80°С реле, практически, не способно пропускать ток.
И напоследок – для защиты твердотельного реле от выхода из строя вследствие короткого замыкания, нагрузку имеет смысл защитить установкой автоматических выключателей класса В.
Может показаться, что переход от обычных реле и контакторов на твердотельные реле слишком сложен. Действительно, такой переход требует более ответственного подхода. Но при правильном выборе твердотельного реле и обеспечения соответствующих условий его работоспособности, преимущества проявятся в первую очередь.
-
- Магазины и оптовые отделы
- Видео
- Новости
- Каталог производителей
- Каталоги автозапчастей
- Акции и спецпредложения
- Калькуляторы
- Обратная связь
Твердотельное реле: принцип работы
Твердотельное реле — это класс электронных приборов, работа которых построена на взаимодействии силовых ключей и полупроводниковых элементов. Конструкция устройства не включает в себя подвижных частей, что обеспечивает надежную коммутацию цепей.
Виды твердотельных реле
В промышленной и технической документации можно встретить термин «тиристорный переключатель», который считается «научным» названием твердотельных реле. Также возможно столкнуться с аббревиатурами и сокращениями, которые тоже указывают на данный вид устройств — ТТР, ТППТ, SSR.
Эти общие обозначения указывают на разновидность электронного оборудования в целом, которое подразделяется на виды на основании одного из следующих признаков:
- Количество фаз;
- Вид коммутируемого напряжения;
- Метод управления;
- Конструктивные особенности.
По количеству фаз оборудование делится на однофазное и трехфазное. Принцип работы для однофазных твердотельных реле заключается в управлении при помощи переменного резистора и аналогового сигнала. При этом они могут быть использованы и на трехфазной сети. Процесс действия трехфазных коммутационных аппаратов строится на реверсивном регулировании электрических цепей.
Коммутируемое напряжение в работе твердотельного реле также играет немаловажную роль. Приборы могут быть предназначены как для постоянного, так и для переменного тока. Принцип работы при этом у ТТР зависит от показателей диапазона тока.
Для постоянного тока коммутатор подбирается на диапазон 3-32В, а для переменного — 90-250В. Вторая разновидность характеризуется высокой скоростью срабатывания и экономичностью. Кроме этого, она может применяться для коммутации в сетевом напряжении в 220В.
Метод управления отражается и на скорости срабатывания:
- Мгновенный. Применяется на цепях, где необходимо резкое включение;
- Фазовый. Коммутационные аппараты с таким методом управления используются для управления уровнем освещения, температуры и пр.
- «Через ноль». Срабатывание происходит на нулевом напряжении. Данный тип приборов можно устанавливать на устройствах с небольшими нагрузками.
Принцип работы твердотельного реле
Работа ТТР обусловлена взаимодействием двух сигналов:
- Управляющего,
- Коммутирующего.
То есть между электрическими цепями отсутствует непосредственный контакт, но трансфер информации и энергии между ними производится благодаря гальванической или оптической развязке.
Оптоизолятор — один из ключевых элементов в принципе работы прибора. В качестве оптоизолятора теплового реле выступают светодиод и фотоприемник, называемые также оптопарой. Такая оптическая развязка применима и для постоянного, и для переменного тока. Основная ее функция — изоляция входа от выхода. Для гальванической развязки используется оптрон.
Когда через светодиод, расположенный у входной секции, проходит электричество, он загорается. Далее через зазор свет поступает на фотоприемник, в роли которого выступают симистор или фоточувствительный транзистор
Таким образом, в твердотельном реле, рассчитанном на разное напряжение (220В в том числе), действует следующий принцип работы: происходит замыкание или размыкание контактных клемм.
Отличие от электромагнитных реле
Помимо монолитной конструкции, твердотельные реле отличаются от электромагнитных принципом работы. Вторая разновидность имеет катушку и подвижную контактную группу.
Такая комплектация позволяет замыкать контакты за счет протекания тока через катушку и притягивание якоря с контактной группой. В конструкции твердотельного реле подобных элементов нет. В зависимости от разновидности устройства и сферы применения замыкание контактных клемм происходит за счет полупроводниковых ключей.
Еще одной особенностью, отличающей твердотельные реле от электромагнитных, можно обозначить отсутствие в конструкции подвижных деталей. Благодаря этому приборы не подвергаются механическому износу, что продлевает срок их эксплуатации.
Применение
Модификация и схема коммутаторов подбирается на основании потребностей той электрической сети, для которой они необходимы. Сфера применения ТТР обширна — устройство может быть установлено для:
- Управления электродвигателями;
- Регулирования температурных показателей в нагревательных элементах;
- Контроля работы трансформаторов;
- Управления уровнем освещенности;
- Контроля включения осветительных приборов;
- Автоматизации промышленных процессов;
- Регулировки датчиков движения;
- Установки в электронике автомобилей.
Помимо этого, твердотельные реле разных типов благодаря принципу их работы и подходящей схеме управления часто выступают в роли электронных ключей. Особенно это актуально для силовых, слаботочных установок, коммутаторов станков, в работе которых большое значение имеет мгновенное срабатывание.
Также ТТР можно встретить в комплектации бытовой техники: холодильники, стиральные машины, нагреватели, чайники и т.д.
Как выбрать твердотельное реле
При покупке твердотельного аппарата необходимо принимать во внимание следующие характеристики:
- Вид и модификация: нужно учитывать тип напряжения, сигнала управления;
- Потребность объекта: следует подбирать такое количество реле для электрических цепей, чтобы ток ТТР превышал ток нагрузки, независимо от режима работы. Примечательно, что перегрузочные свойства коммутаторов переменного тока выше, чем у приборов, предназначенных для работы с постоянным током;
- Требуемое значение тока: выбор производят не по номинальному току нагрузки, а по пусковому. То есть показатель тока в устройстве должен быть больше, чем показатель тока при любом режиме работы;
- Способ коммутации: наиболее часто встречающийся тип — управление при переходе «через ноль», т.к. он практически исключает помехи, которые образуются при включении;
- Потребность в дополнительных приборах: если ведется установка твердотельного реле на поверхности в плохо вентилируемом пространстве, то возможно нагревание полупроводников. Чтобы избежать этого, рекомендуется устанавливать радиатор охлаждения.
Стабильная рабочая температура обеспечивает надежную работу коммутатора. Нормальная работа прибора возможна при температуре окружающей среды, не превышающей 60˚C.
В чем разница между твердотельными реле и электромеханическими реле (SSR vs EMR)?
В настоящее время во все большем количестве областей традиционные электромагнитные реле постепенно заменяются твердотельными реле. Из этой статьи вы узнаете, в чем разница между EMR и SSR (SSR vs EMR)? Каковы недостатки и преимущества механического реле? Каковы недостатки и преимущества твердотельного реле? Зачем использовать твердотельные реле?
Вы можете быстро перейти к интересующим вас главам через Каталог ниже и Быстрый навигатор в правой части браузера.
§1. В чем разница между SSR и EMR
Реле — это электронное управляющее устройство, которое действует как электрический выключатель практически во всем электрическом и электронном оборудовании. Когда входное значение достигает заданного значения, выходное значение вызывает ступенчатое изменение в выходной цепи, поэтому реле обычно используются для управления большими выходными токами при низких входных токах. И реле также используются для автоматической регулировки (например, системы контроля температуры), защиты цепи и автоматического выключателя.
В соответствии со структурой реле можно разделить на механические реле (такие как электромагнитное реле, электромеханическое реле или EMR) и бесконтактные реле (твердотельные реле или SSR).
Принцип работы механического реле основан на принципе электромагнитной индукции. Структура механического реле очень классическая и практически не изменилась с момента его изобретения, и состоит из двух частей: катушки и контакта.
С развитием науки и техники спрос на реле (малый размер, длительный срок службы, высокая стабильность, высокая производительность и высокая совместимость) растет, поэтому в качестве переключающих компонентов в реле используются полупроводниковые компоненты. В таких реле нет механического контакта и катушки, что отличается от традиционных механических реле.
§2. Почему выбирают Твердотельные реле
преимущества
Электромагнитное реле
Твердотельное Реле
недостатки
Электромагнитное реле
Твердотельное Реле
Приведенная выше таблица помогает сравнить преимущества и недостатки SSR и EMR, и можно обнаружить, что характеристики SSR и EMR различны из-за разных структур. Однако в реальном применении преимущества твердотельных реле очень очевидны, и благодаря следующим превосходным преимуществам, которые являются причиной использования твердотельных реле, и почему твердотельные реле постепенно заменяют электромеханические реле во многих областях.
1.Длительный срок службы и высокая стабильность
На самом деле срок службы механических контактов определяет срок службы механического реле. Поскольку внутри твердотельного реле нет механических контактов, срок службы реле SSR не будет сокращен из-за деформации, старения, коррозии и адгезии контактов. В то же время внутри твердотельного реле нет механических движущихся частей (таких как пружины, язычки), поэтому не произойдет отскока контактов и плохого контакта движущихся частей.
Благодаря бесконтактной конструкции и защите корпуса из смолы твердотельные реле обладают хорошей ударопрочностью, ударопрочностью и коррозионной стойкостью. Твердотельные реле имеют более широкий спектр применения, чем ЭМИ, например, влажность мало влияет на твердотельное реле и лишь незначительно снижает его изоляционные характеристики, но электромагнитные реле очень чувствительны к влажности, если они подвергаются воздействию влаги в течение длительного периода времени, срок службы ЭМИ будет укороченный, и компоненты будут подвержены коррозии.
Таким образом, срок службы твердотельного реле в 50-100 раз превышает срок службы электромагнитного реле, а надежность твердотельных реле намного превосходит надежность электромагнитных реле.
2.Стоимость использования
Первоначальная стоимость покупки твердотельных реле выше, чем у электромагнитных реле. Но с учетом других затрат (таких как длительный срок службы, затраты на проверку и техническое обслуживание, потери и низкая эффективность из-за нестабильности или неисправности реле и т.д.), Средняя стоимость использования твердотельных реле намного ниже, чем у электромагнитных реле.
Кроме того, в некоторых областях применения требуются дополнительные затраты для предотвращения вибрации контактов и плохого контакта механического реле.
3.Эффективный контроль
Рабочая частота (или частота переключения) твердотельных реле в несколько-несколько десятков раз превышает частоту электромагнитных реле, что позволяет использовать SSR в оборудовании, требующем высокой эффективности. Более того, твердотельные реле используют полупроводники в качестве среды передачи сигнала, поэтому твердотельные реле могут быть совместимы с компьютерными системами управления без добавления дополнительных схем и оборудования, но EMR не может этого сделать.
Время отклика твердотельного реле намного ниже, чем у механического реле, а управляющая мощность реле SSR также ниже, чем у реле EMR, что делает EMR неприменимым к оборудованию, требующему короткого времени отклика и низкой управляющей мощности. В некоторых специальных приложениях, требующих низкого коэффициента мощности, переключатель должен быть устойчивым и не подверженным вибрации, поэтому реле EMR также нельзя использовать.
4.Электромагнитное излучение
Механическая конструкция приводит к тому, что механическое реле генерирует большое количество сигналов электромагнитных помех (EMI) во время периода переключения. При отсутствии дополнительной схемы защиты эти сигналы помех могут отрицательно сказаться на электронном устройстве и электросети. А сильные электромагнитные помехи могут даже повредить человеческому организму.
В отличие от этого, твердотельное реле обладает хорошей электромагнитной совместимостью (ЭМС). А твердотельное реле с функцией пересечения нуля может уменьшить влияние внешних помех на SSR, а также уменьшить сигнал помех, генерируемый самим твердотельным реле.
Поэтому, если для применения требуются низкие электромагнитные помехи, рекомендуется использовать только твердотельные реле.
Therefore, if the application requires low electromagnetic interference, only solid state relays recommended.
5.Больше режимов действия
Схема внутри твердотельного реле разнообразна и может быть гибко спроектирована в соответствии с реальными потребностями. Благодаря комбинации внутренних компонентов твердотельные реле могут обеспечивать разнообразное управление выходной цепью в соответствии с различным состоянием управляющих сигналов и источников питания.
Однако электромагнитное реле может переключать нагрузку только асинхронно, то есть состояние переключателя контролируется только управляющим сигналом и не зависит от времени сигнала питания; в то время как твердотельное реле может осуществлять управление синхронно. Конечно, твердотельные реле имеют больше режимов действия, таких как:
1)Асинхронный режим
2) Синхронный режим
3) Нулевой или пиковый режим синхронизации напряжения
4) Режим фазового угла
5) Импульсный режим§3. Почему выбрали HUIMU Industrial
HUIMU Industria — компания, специализирующаяся на твердотельных реле, и поставляет высококачественные твердотельные реле и решения по всему миру. Наше высшее руководство в совокупности имеет более чем 60-летний опыт производства и разработки в области твердотельных реле. И мы гордимся тем, что предлагаем высококачественную продукцию и предоставляем нашим клиентам услуги и поддержку, которых они заслуживают. В соответствии с потребностями клиентов мы можем разрабатывать твердотельные реле различных форм и спецификаций, а также предоставлять комплексные индивидуальные услуги OEM для удовлетворения различных требований.
Мы строго контролируем производство и компоненты нашей продукции. Каждый компонент поставляется от отличных и надежных поставщиков, каждый рабочий процесс строго соответствует стандарту IS09001, и каждая деталь тщательно проверяется превосходным испытательным оборудованием. А продукты и компоненты будут проверены на 100% перед поставкой, чтобы гарантировать, что каждый изготовленный продукт будет доставлен заказчику с оптимальной производительностью.
(Наша служба поддержки доступна 7×24 часа и предлагает различные способы связи (электронная почта, приложения для обмена мгновенными сообщениями и т.д.). Не стесняйтесь обращаться к нам, чтобы получить онлайн-консультации и техническую поддержку.