Instrumenti

Polprevodniški rele: vezje, načelo delovanja, povezava

Za zagotovitev brezstične komunikacije različnih naprav brez uporabe elektromagnetov se uporablja polprevodniški rele. O značilnostih, načelu delovanja in shemi povezave te naprave se bomo pogovarjali še naprej.

Kazalo:

Polprevodniški rele – načelo delovanja

Polprevodniški rele je naprava, ki omogoča stik med nizkonapetostnimi in visokonapetostnimi električnimi vezji.

Glede na strukturo te naprave je večina modelov med seboj podobnih, imajo manjše razlike, ki ne vplivajo na načelo njihovega delovanja..

Struktura polprevodniškega releja vključuje prisotnost:

  • vhod,
  • optična izolacija,
  • sprožilno vezje,
  • stikalno vezje,
  • zaščitna vezja.

Vhod je primarno vezje, za katerega je značilna prisotnost upora na stalnem izolatorju, ki je zaporedno povezan. Glavna funkcija vhodnega vezja je sprejem signala in prenos ukaza na polprevodniško relejno napravo, ki preklopi obremenitev..

Za izolacijo vhodnega in izhodnega omrežja AC se uporablja optična izolacijska naprava. Vrsta dane komponente je odvisna od vrste releja in njegovega načela delovanja..

Zasnova sprožilnega vezja se uporablja za obdelavo vhodnega signala in preklapljanje izhoda. Deluje kot ločen element, v nekaterih modelih pa je del optične izolacije.

Za napajanje napetosti na obremenitev se uporablja vezje preklopnega tipa, ki vključuje tranzistor, silicijevo diodo in triak..

Za zaščito polprevodniškega releja pred okvaro ali napako se uporablja ločeno zaščitno vezje. Ta naprava je dveh vrst: notranja in zunanja..

Polprevodniški relejni krog je sestavljen iz:

  • nadzorni sistemi,
  • polprevodniške relejne naprave,
  • motor, črpalka, varilni stroj, transformator ali grelec.

Za preklop induktivne obremenitve s polprevodniškim relejem je treba trenutno rezervo povečati 6-8 krat.

Načelo delovanja polprevodniškega releja je zapiranje ali odpiranje kontaktov, ki prenašajo napetost neposredno na rele. Za aktiviranje stikov je potreben aktivator. Njegovo vlogo v polprevodniškem releju igra polprevodniška ali polprevodniška naprava. V napravah, ki delujejo z izmeničnim tokom, je to tiristor ali triak, pri napravah z enosmernim tokom pa tranzistor.

Naprava, za katero je značilna prisotnost stikalnega tranzistorja, je polprevodniški rele. To je na primer senzor gibanja ali svetlobe, ki s tranzistorjem prenaša napetost..

Med napetostjo v tuljavi in ​​napajalnimi kontakti se pojavi galvanski izolacijski učinek, ki izgine zaradi prisotnosti optičnega vezja.

Prednosti in področje uporabe polprevodniških relejev

Polprevodniški releji pogosto nadomeščajo običajne kontaktorje zaradi številnih prednosti pred njimi. Upoštevajte glavne prednosti polprevodniškega releja:

1. Nizka poraba energije – zaradi pomanjkanja elektromagnetne raznolikosti elektromagnetni rele porabi veliko električne energije, saj polprevodniški rele uporablja polprevodnik, je količina elektrike za njegovo delovanje 90% manjša.

2. Polprevodniški rele je naprava majhne velikosti, ki olajša transport in namestitev..

3. Za to napravo je značilna visoka zmogljivost in ne zahteva čakanja na zagon..

4. Nizka raven hrupa – še ena prednost polprevodniškega releja pred kontaktorji.

5. Takšne naprave imajo daljšo življenjsko dobo in ne zahtevajo dodatnega vzdrževanja..

6. Imajo širok spekter uporabe in so primerni za različne naprave.

7. Polprevodniški rele vam omogoča vklop tokokroga brez elektromagnetnih motenj.

8. Visoka zmogljivost preprečuje odbijanje stikov med delovanjem naprave.

9. Polprevodniški rele omogoča več kot milijardo aktivacij.

10. Prisotnost zanesljive izolacije med vhodnim in preklopnim vezjem poveča zmogljivost naprave.

11. Rele ima kompaktno zaprto zasnovo in močno odpornost proti vibracijam pred udarci..

Področje uporabe polprevodniškega releja je precej široko. Uporabljajo se, kadar je potrebno preklopiti induktivne obremenitve. Razmislite o glavnih področjih uporabe te naprave:

  • sistem, v katerem se temperatura nadzoruje z grelnim elementom;
  • vzdrževati konstantno temperaturo v tehnološkem procesu;
  • za preklop krmilnega tokokroga;
  • pri zamenjavi brezkontaktnih zaganjalnikov povratnega tipa;
  • krmiljenje elektromotorjev;
  • nadzor ogrevanja, transformatorjev in drugih tehničnih naprav;
  • nadzor nivoja osvetlitve.

Vrste polprevodniških relejev

Obstaja več vrst polprevodniških relejev, ki se razlikujejo po značilnostih krmilne in preklopne napetosti:

1. Polprevodniški enosmerni releji – uporabljajo se pod delovanjem konstantne elektrike v območju od 3 do 32 vatov. Zanj so značilne visoke specifične lastnosti, LED indikacija, visoka zanesljivost. Večina modelov ima širok razpon delovnih temperatur od -30 do +70 stopinj.

2. Polprevodniški releji AC imajo nizke elektromagnetne motnje, brez hrupa med delovanjem, nizko porabo energije in visoko hitrost delovanja. Delovni interval je 90-250W.

3. Polprevodniški releji z ročnim upravljanjem omogočajo prilagajanje vrste dela.

Glede na vrsto obremenitve obstajajo:

  • enofazni polprevodniški rele,
  • trifazni polprevodniški rele.

Enofazni rele omogoča preklapljanje električne energije v območju 10-120 A ali v območju 100-500 A. Fazno krmiljenje se izvaja z analognim signalom in spremenljivim uporom. Trifazni releji se uporabljajo za vklop toka na tri faze hkrati. Imajo obratovalni interval od 10 do 120 A. Med trifaznimi releji se razlikujejo reverzibilne naprave, ki se razlikujejo po označevanju in brezstičnem preklapljanju. Njihova funkcija je zanesljivo preklapljanje vsakega vezja posebej. Posebne naprave lahko zanesljivo zaščitijo rele pred napačnim preklopom.

Uporabljajo se med zagonom in delovanjem asinhronega motorja, ki jih obrne. Pri izbiri te naprave je treba upoštevati veliko zalogo trenutne moči, ki varno in učinkovito upravlja napravo..

Da bi se izognili prenapetostim pri uporabi releja, obvezno kupite varistor ali hitro delujočo varovalko..

Trifazni releji imajo daljšo življenjsko dobo kot enofazni releji. Komutacija se pojavi kot posledica trenutnega prehoda čez nič in LED indikacije.

V zvezi s komunikacijsko metodo obstajajo:

  • naprave, ki nosijo obremenitve kapacitivnega tipa, redukcijskega tipa, šibke indukcije;
  • releji z naključnim ali takojšnjim vklopom se uporabljajo, kadar je potrebno takojšnje delovanje;
  • releji s faznim krmiljenjem, omogočajo nastavitev grelnih elementov, žarnic z žarilno nitko.

Kar zadeva zasnovo, so polprevodniški releji:

  • nameščen na D&N tirnice,
  • univerzalna, nameščena na trakove prehodnega tipa.

Izbira in nakup polprevodniškega releja

Za nakup polprevodniškega releja se obrnite na specializirano trgovino z elektroniko, kjer vam bodo izkušeni strokovnjaki pomagali pri izbiri naprave glede na zahtevano moč..

Cena releja v trdnem stanju je odvisna od naslednjih značilnosti:

  • vrsto naprave,
  • razpoložljivost pritrdilnih elementov,
  • material, iz katerega je izdelano ohišje,
  • takojšnja ali postopna aktivacija,
  • razpoložljivost dodatnih funkcij,
  • proizvajalca,
  • moč,
  • poraba električne energije,
  • dimenzije naprave.

Pri nakupu polprevodniškega releja morate upoštevati eno zelo pomembno točko. Te naprave morajo delovati z rezervo moči, ki večkrat presega moč naprave. Če tega pravila ne upoštevate, bo naprava z rahlim povečanjem moči takoj odpovedala..

Priporočamo uporabo posebnih varovalk, da se izognete poškodbam releja..

Obstaja več vrst varovalk:

  • g R – uporabljajo se v široki paleti zmogljivosti, odlikuje jih hitro delovanje;
  • g S – uporablja se v celotnem razponu tokov in ščiti polprevodniške elemente pred povečanimi obremenitvami električnega omrežja;
  • a R – zaščiti polprevodniške elemente pred kratkim stikom.

Takšne naprave imajo precej visoke stroške, ki so enaki stroškom samega releja, vendar zagotavljajo zelo učinkovito zaščito pred poškodbami naprave..

Obstajajo še druge varovalke, ki spadajo v razred B, C in D. Imajo manjše območje zaščite in cenejše stroške..

Med delovanjem polprevodniškega releja je treba opozoriti, da se ta naprava zelo hitro segreje. Če je ohišje naprave zelo vroče, potem ne more preklopiti toka v običajnem načinu, količina toka se močno zmanjša. Če temperatura ogrevanja doseže 65 stopinj, bo naprava izgorela.

Zato je pri uporabi releja nujno namestiti hladilni radiator. Sedanja rezerva bi morala biti tri do štirikrat višja. Če se izvede nastavitev indukcijskih motorjev, se trenutna rezerva poveča osem do desetkrat..

Značilnosti priključitve polprevodniškega releja

Priporočila za polprevodniški rele s samo ožičenjem:

1. Priključki ne zahtevajo spajkanja, ampak so izvedeni z vijačno metodo.

2. Da se izognete poškodbam naprave, ne dovolite, da bi vanjo vstopili prah ali kovinski elementi..

3. Na telo naprave ni dovoljeno izvajati nesprejemljivih zunanjih vplivov..

4. Ne postavljajte polprevodniškega releja v bližini vnetljivih predmetov in se med delovanjem ne dotikajte naprave, da se ne opečete..

5. Pred vklopom releja se prepričajte, da so povezave pravilno zamenjane..

6. V primeru segrevanja ohišja nad 60 stopinj je priporočljivo, da rele namestite na hladilni radiator.

7. Da bi se izognili poškodbam naprave, ne izklopite kratkega stika na izhodu..