Solid state relay: mga uri, praktikal na aplikasyon, mga wiring diagram

Darlington transistor

Kung ang pag-load ay napakalakas, kung gayon ang kasalukuyang sa pamamagitan nito ay maaaring maabot
ilang amps. Para sa mga transistor na may mataas na kapangyarihan, ang coefficient na $\beta$ ay maaari
hindi sapat. (Bukod dito, tulad ng makikita mula sa talahanayan, para sa makapangyarihan
transistor, maliit na ito.)

Sa kasong ito, maaari mong gamitin ang isang kaskad ng dalawang transistors. Ang una
kinokontrol ng transistor ang kasalukuyang, na i-on ang pangalawang transistor. ganyan
ang switching circuit ay tinatawag na Darlington circuit.

Sa circuit na ito, ang $\beta$ coefficients ng dalawang transistor ay pinarami, na kung saan
nagbibigay-daan sa iyong makakuha ng napakataas na kasalukuyang koepisyent ng paglipat.

Upang mapataas ang bilis ng turn-off ng mga transistor, maaari mong ikonekta ang bawat isa
emitter at base risistor.

Ang mga resistensya ay dapat sapat na malaki upang hindi maapektuhan ang kasalukuyang
base - emitter. Ang mga karaniwang halaga ay 5…10 kΩ para sa mga boltahe na 5…12 V.

Ang mga Darlington transistor ay magagamit bilang isang hiwalay na aparato. Mga halimbawa
ang mga naturang transistor ay ipinapakita sa talahanayan.

modelo	$\beta$	$\max\ I__{k}$	$\max\ V__{ke}$
KT829V	750	8 A	60 V
BDX54C	750	8 A	100 V

Kung hindi, ang pagpapatakbo ng susi ay nananatiling pareho.

driver ng FET

Kung kailangan mo pa ring ikonekta ang load sa n-channel transistor
sa pagitan ng alisan ng tubig at sa lupa, pagkatapos ay mayroong isang solusyon. Maaari mong gamitin ang handa
microcircuit - ang driver ng itaas na balikat. tuktok - dahil ang transistor
sa itaas.

Ginagawa rin ang mga driver ng upper at lower shoulder (halimbawa,
IR2151) upang bumuo ng isang push-pull circuit, ngunit para sa simpleng paglipat
hindi kailangan ng load. Ito ay kinakailangan kung ang load ay hindi maiiwan
"hang sa hangin", ngunit ito ay kinakailangan upang hilahin ito sa lupa.

Isaalang-alang ang high-side driver circuit gamit ang IR2117 bilang isang halimbawa.

Ang circuit ay hindi masyadong kumplikado, at ang paggamit ng driver ay nagbibigay-daan sa karamihan
mahusay na paggamit ng transistor.

Proteksyon sa pagkagambala ng DC

Hiwalay na pagkain

Ang isa sa mga pinakamahusay na paraan upang maprotektahan laban sa power interference ay ang pagpapagana ng power at logic parts mula sa magkahiwalay na power supply: isang magandang low-noise power supply para sa microcontroller at modules/sensors, at isang hiwalay para sa power part. Sa mga stand-alone na device, kung minsan ay naglalagay sila ng hiwalay na baterya upang paganahin ang lohika, at isang hiwalay na malakas na baterya sa bahagi ng kapangyarihan, dahil ang katatagan at pagiging maaasahan ng operasyon ay napakahalaga.

Spark suppression DC circuits

Kapag ang mga contact ay bumukas sa power supply circuit ng isang inductive load, ang tinatawag na inductive surge ay nangyayari, na matalas na nagtatapon ng boltahe sa circuit hanggang sa punto na ang isang electric arc (spark) ay maaaring dumulas sa pagitan ng mga contact ng relay o lumipat. Walang mabuti sa arko - sinusunog nito ang mga particle ng metal ng mga contact, dahil sa kung saan sila ay napuputol at nagiging hindi magagamit sa paglipas ng panahon. Gayundin, ang gayong pagtalon sa circuit ay naghihikayat ng isang electromagnetic surge, na maaaring magdulot ng malakas na pagkagambala sa isang elektronikong aparato at humantong sa mga malfunctions o kahit na pagkasira! Ang pinaka-mapanganib na bagay ay ang wire mismo ay maaaring maging isang inductive load: malamang na nakita mo kung paano kumikinang ang isang normal na switch ng ilaw sa isang silid. Ang bumbilya ay hindi isang inductive load, ngunit ang wire na humahantong dito ay may inductance.

Upang maprotektahan laban sa self-induction EMF surges sa isang DC circuit, isang ordinaryong diode ang ginagamit, na naka-install sa anti-parallel load at mas malapit hangga't maaari dito. Ang diode ay i-short-circuit lamang ang paglabas sa sarili nito, at iyon lang:

Kung saan ang VD ay isang protective diode, ang U1 ay isang switch (transistor, relay), at ang R at L ay schematically na kumakatawan sa isang inductive load.

Ang diode ay dapat palaging naka-install kapag kinokontrol ang isang inductive load (electric motor, solenoid, valve, electromagnet, relay coil) gamit ang isang transistor, iyon ay, tulad nito:

Kapag kinokontrol ang isang PWM signal, inirerekumenda na mag-install ng mga high-speed diode (halimbawa, 1N49xx series) o Schottky diodes (halimbawa, 1N58xx series), ang maximum na kasalukuyang diode ay dapat na mas malaki kaysa o katumbas ng maximum na kasalukuyang load.

Mga filter

Kung ang power section ay pinapagana mula sa parehong pinagmulan ng microcontroller, kung gayon ang power supply interference ay hindi maiiwasan. Ang pinakamadaling paraan upang maprotektahan ang MK mula sa gayong panghihimasok ay ang pagbibigay ng mga capacitor na mas malapit hangga't maaari sa MK: electrolyte 6.3V 470 uF (uF) at ceramic sa 0.1-1 uF, magpapakinis sila ng mga maikling boltahe na patak. Sa pamamagitan ng paraan, ang isang electrolyte na may mababang ESR ay makayanan ang gawaing ito nang mahusay hangga't maaari.

Kahit na mas mabuti, ang isang LC filter, na binubuo ng isang inductor at isang kapasitor, ay makayanan ang pag-filter ng ingay. Ang inductance ay dapat kunin na may isang rating sa rehiyon na 100-300 μH at may isang saturation kasalukuyang mas malaki kaysa sa kasalukuyang load pagkatapos ng filter. Ang kapasitor ay isang electrolyte na may kapasidad na 100-1000 uF, muli depende sa kasalukuyang pagkonsumo ng load pagkatapos ng filter. Kumonekta tulad nito, mas malapit sa pag-load - mas mabuti:

Maaari kang magbasa nang higit pa tungkol sa pagkalkula ng mga filter dito.

Pag-uuri ng mga solid state relay

Ang mga application ng relay ay magkakaiba, samakatuwid, ang kanilang mga tampok sa disenyo ay maaaring mag-iba nang malaki, depende sa mga pangangailangan ng isang partikular na awtomatikong circuit. Ang TTR ay inuri ayon sa bilang ng mga konektadong phase, ang uri ng operating kasalukuyang, mga tampok ng disenyo at ang uri ng control circuit.

Sa pamamagitan ng bilang ng mga konektadong phase

Ang mga solid state relay ay ginagamit kapwa sa mga gamit sa sambahayan at sa industriyal na automation na may operating voltage na 380 V.

Samakatuwid, ang mga semiconductor device na ito, depende sa bilang ng mga phase, ay nahahati sa:

• single-phase;
• tatlong yugto.

Binibigyang-daan ka ng mga single-phase na SSR na magtrabaho sa mga agos ng 10-100 o 100-500 A.Ang mga ito ay kinokontrol ng isang analog signal.

Inirerekomenda na ikonekta ang mga wire ng iba't ibang kulay sa isang three-phase relay upang maikonekta ang mga ito nang tama kapag nag-i-install ng kagamitan

Ang mga three-phase solid-state relay ay may kakayahang magpasa ng kasalukuyang sa hanay ng 10-120 A. Ipinagpapalagay ng kanilang aparato ang isang nababaligtad na prinsipyo ng operasyon, na nagsisiguro sa pagiging maaasahan ng regulasyon ng ilang mga de-koryenteng circuit sa parehong oras.

Kadalasan, ang mga three-phase na SSR ay ginagamit upang paganahin ang isang induction motor. Ang mga mabilis na piyus ay kinakailangang kasama sa control circuit nito dahil sa mataas na panimulang alon.

Sa pamamagitan ng uri ng kasalukuyang operating

Ang mga solid state relay ay hindi maaaring i-configure o i-reprogram, kaya maaari lamang silang gumana nang maayos sa loob ng isang partikular na hanay ng mga parameter ng elektrikal ng network.

Depende sa mga pangangailangan, ang mga SSR ay maaaring kontrolin ng mga de-koryenteng circuit na may dalawang uri ng kasalukuyang:

• permanente;
• mga variable.

Katulad nito, posible na uriin ang TTR at ayon sa uri ng boltahe ng aktibong pagkarga. Karamihan sa mga relay sa mga gamit sa sambahayan ay gumagana na may mga variable na parameter.

Ang direktang agos ay hindi ginagamit bilang pangunahing pinagmumulan ng kuryente sa alinmang bansa sa mundo, kaya ang mga relay ng ganitong uri ay may makitid na saklaw

Ang mga device na may pare-parehong control current ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na pagiging maaasahan at gumagamit ng boltahe na 3-32 V para sa regulasyon. Nakatiis ang mga ito sa malawak na hanay ng temperatura (-30..+70°C) nang walang makabuluhang pagbabago sa mga katangian.

Ang mga relay na kinokontrol ng alternating current ay may kontrol na boltahe na 3-32 V o 70-280 V. Ang mga ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng mababang electromagnetic interference at mataas na bilis ng pagtugon.

Sa pamamagitan ng mga tampok ng disenyo

Ang mga solid state relay ay madalas na naka-install sa pangkalahatang electrical panel ng isang apartment, kaya maraming mga modelo ang may mounting block para sa pag-mount sa isang DIN rail.

Bilang karagdagan, may mga espesyal na radiator na matatagpuan sa pagitan ng TSR at ng sumusuporta sa ibabaw. Pinapayagan ka ng mga ito na palamigin ang device sa mataas na load, habang pinapanatili ang pagganap nito.

Ang relay ay naka-mount sa isang DIN rail pangunahin sa pamamagitan ng isang espesyal na bracket, na mayroon ding karagdagang pag-andar - inaalis nito ang labis na init sa panahon ng pagpapatakbo ng aparato

Sa pagitan ng relay at ng heatsink, inirerekumenda na mag-aplay ng isang layer ng thermal paste, na nagpapataas ng lugar ng contact at nagpapataas ng paglipat ng init. Mayroon ding mga TTR na idinisenyo para sa pangkabit sa dingding na may mga ordinaryong turnilyo.

Sa pamamagitan ng uri ng control scheme

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang adjustable relay ng teknolohiya ay hindi palaging nangangailangan ng agarang operasyon nito.

Samakatuwid, ang mga tagagawa ay nakabuo ng ilang mga SSR control scheme na ginagamit sa iba't ibang larangan:

1. Zero control. Ang pagpipiliang ito para sa pagkontrol sa isang solid state relay ay ipinapalagay ang operasyon lamang sa isang boltahe na halaga ng 0. Ito ay ginagamit sa mga device na may capacitive, resistive (heaters) at mahina inductive (transformers) load.
2. Instant. Ito ay ginagamit kapag ito ay kinakailangan upang paandarin ang relay nang biglaan kapag ang isang control signal ay inilapat.
3. Phase. Kabilang dito ang regulasyon ng boltahe ng output sa pamamagitan ng pagbabago ng mga parameter ng kasalukuyang kontrol. Ito ay ginagamit upang maayos na baguhin ang antas ng pag-init o pag-iilaw.

Naiiba din ang mga solid state relay sa marami pang iba, hindi gaanong makabuluhan, mga parameter.

Samakatuwid, kapag bumibili ng TSR, mahalagang maunawaan ang pamamaraan ng pagpapatakbo ng konektadong kagamitan upang mabili ang pinaka-angkop na aparato sa pagsasaayos para dito.

Dapat magbigay ng power reserve, dahil ang relay ay may operational resource na mabilis na nauubos sa madalas na overload.

Layunin at uri

Ang kasalukuyang control relay ay isang device na tumutugon sa mga biglaang pagbabago sa magnitude ng papasok na electric current at, kung kinakailangan, i-off ang power sa isang partikular na consumer o sa buong power supply system. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo nito ay batay sa paghahambing ng mga panlabas na signal ng kuryente at agarang pagtugon kung hindi tumutugma ang mga ito sa mga parameter ng pagpapatakbo ng device. Ito ay ginagamit upang magpatakbo ng generator, bomba, makina ng kotse, mga kagamitan sa makina, mga gamit sa bahay at higit pa.

Mayroong mga ganitong uri ng mga aparato ng direkta at alternating kasalukuyang:

1. nasa pagitan;
2. Proteksiyon;
3. Pagsukat;
4. presyon;
5. Oras.

Ang isang intermediate na aparato o isang maximum na kasalukuyang relay (RTM, RST 11M, RS-80M, REO-401) ay ginagamit upang buksan o isara ang mga circuit ng isang partikular na electrical network kapag naabot ang isang partikular na kasalukuyang halaga. Ito ay kadalasang ginagamit sa mga apartment o bahay upang mapataas ang proteksyon ng mga kagamitan sa sambahayan mula sa boltahe at kasalukuyang mga surge.

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang thermal o protective device ay batay sa pagkontrol sa temperatura ng mga contact ng isang partikular na device. Ito ay ginagamit upang protektahan ang mga aparato mula sa overheating. Halimbawa, kung mag-overheat ang plantsa, awtomatikong papapatayin ng naturang sensor ang power at i-on ito pagkatapos lumamig ang device.

Ang isang static o measuring relay (REV) ay nakakatulong na isara ang mga contact sa circuit kapag lumitaw ang isang tiyak na halaga ng electric current.Ang pangunahing layunin nito ay upang ihambing ang magagamit na mga parameter ng network at ang mga kinakailangan, pati na rin ang mabilis na pagtugon sa kanilang mga pagbabago.

Ang switch ng presyon (RPI-15, 20, RPZH-1M, FQS-U, FLU at iba pa) ay kinakailangan upang kontrolin ang mga likido (tubig, langis, langis), hangin, atbp. Ito ay ginagamit upang patayin ang bomba o iba pang kagamitan kapag ang mga nakatakdang tagapagpahiwatig ay naabot ang presyon. Madalas na ginagamit sa mga sistema ng pagtutubero at sa mga istasyon ng serbisyo ng kotse.

Ang mga time delay relay (manufacturer EPL, Danfoss, pati na rin ang mga modelo ng PTB) ay kailangan upang kontrolin at pabagalin ang pagtugon ng ilang partikular na device kapag may nakitang kasalukuyang pagtagas o iba pang network failure. Ang mga naturang relay protection device ay ginagamit kapwa sa pang-araw-araw na buhay at sa industriya. Pinipigilan nila ang napaaga na pag-activate ng emergency mode, ang pagpapatakbo ng RCD (ito rin ay isang differential relay) at mga circuit breaker. Ang pamamaraan ng kanilang pag-install ay madalas na pinagsama sa prinsipyo ng pagsasama ng proteksiyon na kagamitan at mga kaugalian sa network.

Bilang karagdagan, mayroon ding mga electromagnetic na boltahe at kasalukuyang relay, mekanikal, solidong estado, atbp.

Ang solid state relay ay isang single-phase device para sa paglipat ng matataas na alon (mula sa 250 A), na nagbibigay ng galvanic na proteksyon at paghihiwalay ng mga de-koryenteng circuit. Ito ay, sa karamihan ng mga kaso, elektronikong kagamitan na idinisenyo upang mabilis at tumpak na tumugon sa mga problema sa network. Ang isa pang bentahe ay ang naturang kasalukuyang relay ay maaaring gawin sa pamamagitan ng kamay.

Sa pamamagitan ng disenyo, ang mga relay ay inuri sa mekanikal at electromagnetic, at ngayon, tulad ng nabanggit sa itaas, sa mga elektroniko.Maaaring gamitin ang mekanikal sa iba't ibang mga kondisyon sa pagtatrabaho, hindi ito nangangailangan ng isang kumplikadong circuit upang ikonekta ito, ito ay matibay at maaasahan. Ngunit sa parehong oras, hindi sapat na tumpak. Samakatuwid, ngayon ang mas modernong mga elektronikong katapat nito ay pangunahing ginagamit.

Ang mga pangunahing uri ng mga relay at ang kanilang layunin

Kino-configure ng mga tagagawa ang mga modernong switching device sa paraang nangyayari lamang ang operasyon sa ilalim ng ilang partikular na kundisyon, halimbawa, na may pagtaas sa kasalukuyang lakas na ibinibigay sa mga input terminal ng KU. Sa ibaba ay maikling susuriin natin ang mga pangunahing uri ng solenoids at ang kanilang layunin.

Mga electromagnetic relay

Ang isang electromagnetic relay ay isang electromechanical switching device, ang prinsipyo nito ay batay sa epekto ng isang magnetic field na nilikha ng isang kasalukuyang sa isang static na paikot-ikot sa isang armature. Ang ganitong uri ng KU ay nahahati sa aktwal na electromagnetic (neutral) na mga aparato, na tumutugon lamang sa halaga ng kasalukuyang ibinibigay sa paikot-ikot, at mga polarized, ang pagpapatakbo nito ay nakasalalay kapwa sa kasalukuyang halaga at sa polarity.

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng electromagnetic solenoid

Ang mga electromagnetic relay na ginagamit sa mga kagamitang pang-industriya ay nasa isang intermediate na posisyon sa pagitan ng mga high-current na device (magnetic starter, contactor, atbp.) at low-current na kagamitan. Kadalasan ang ganitong uri ng relay ay ginagamit sa mga control circuit.

AC relay

Ang pagpapatakbo ng ganitong uri ng relay, gaya ng ipinahihiwatig ng pangalan, ay nangyayari kapag ang isang alternating current ng isang tiyak na dalas ay inilapat sa paikot-ikot. Ang AC switching device na ito na mayroon o walang phase zero control ay kumbinasyon ng mga thyristor, rectifier diodes at control circuit. AC relay ay maaaring gawin sa anyo ng mga module batay sa transpormer o optical isolation. Ang mga KU na ito ay ginagamit sa mga network ng AC na may pinakamataas na boltahe na 1.6 kV at isang average na kasalukuyang load na hanggang 320 A.

Intermediate relay 220 V

Minsan ang pagpapatakbo ng mga mains at appliances ay hindi posible nang walang paggamit ng isang intermediate relay para sa 220 V. Karaniwan, ang isang KU ng ganitong uri ay ginagamit kung kinakailangan upang buksan o buksan ang magkasalungat na direksyon na mga contact ng circuit. Halimbawa, kung ang isang aparato sa pag-iilaw na may sensor ng paggalaw ay ginagamit, kung gayon ang isang konduktor ay konektado sa sensor, at ang iba ay nagbibigay ng kuryente sa lampara.

Ang mga AC relay ay malawakang ginagamit sa mga kagamitang pang-industriya at mga gamit sa bahay

Ito ay gumagana tulad nito:

1. pagbibigay ng kasalukuyang sa unang switching device;
2. mula sa mga contact ng unang KU, ang kasalukuyang dumadaloy sa susunod na relay, na may mas mataas na katangian kaysa sa nauna at may kakayahang makatiis ng mataas na alon.

Ang mga relay ay nagiging mas mahusay at compact bawat taon.

Ang mga function ng 220V small-sized AC relay ay napaka-iba't iba at malawakang ginagamit bilang isang auxiliary device sa isang malawak na iba't ibang mga field. Ang ganitong uri ng KU ay ginagamit sa mga kaso kung saan ang pangunahing relay ay hindi nakayanan ang gawain nito o sa isang malaking bilang ng mga kinokontrol na network na hindi na makapagsilbi sa head unit.

Ang intermediate switching device ay ginagamit sa pang-industriya at medikal na kagamitan, transportasyon, kagamitan sa pagpapalamig, telebisyon at iba pang gamit sa bahay.

DC relay

Ang mga DC relay ay nahahati sa neutral at polarized.Ang pagkakaiba sa pagitan ng mga ito ay ang polarized DC capacitors ay sensitibo sa polarity ng inilapat na boltahe. Ang armature ng switching device ay nagbabago ng direksyon ng paggalaw depende sa mga poste ng kuryente. Ang mga neutral na DC electromagnetic relay ay hindi nakadepende sa polarity ng boltahe.

Ang DC electromagnetic KU ay pangunahing ginagamit kapag walang posibilidad na kumonekta sa AC mains.

Apat na pin automotive relay

Ang mga disadvantages ng DC solenoids ay kinabibilangan ng pangangailangan para sa isang power supply at mas mataas na gastos kumpara sa AC.

Ipinapakita ng video na ito ang wiring diagram at ipinapaliwanag kung paano gumagana ang 4 pin relay:

Panoorin ang video na ito sa YouTube

Electronic relay

Electronic control relay sa circuit ng device

Ang pagkakaroon ng pakikitungo sa kung ano ang kasalukuyang relay, isaalang-alang ang elektronikong uri ng device na ito. Ang disenyo at prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga electronic relay ay halos kapareho ng sa electromechanical KU. Gayunpaman, upang maisagawa ang mga kinakailangang pag-andar sa isang elektronikong aparato, ginagamit ang isang semiconductor diode. Sa modernong mga sasakyan, ang karamihan sa mga pag-andar ng mga relay at switch ay ginagawa ng mga electronic relay control unit at sa sandaling ito ay imposibleng ganap na iwanan ang mga ito. Kaya, halimbawa, ang isang bloke ng mga electronic relay ay nagpapahintulot sa iyo na kontrolin ang pagkonsumo ng enerhiya, ang boltahe sa mga terminal ng baterya, kontrolin ang sistema ng pag-iilaw, atbp.

Prinsipyo ng Paggawa ng Solid State Relay

kanin. Numero 3. Scheme ng operasyon gamit ang solid state relay. Sa off position, kapag ang input ay 0V, pinipigilan ng solid state relay ang pag-agos sa load.Sa posisyon na naka-on, mayroong boltahe sa input, ang kasalukuyang dumadaloy sa pagkarga.

Ang mga pangunahing elemento ng isang adjustable AC boltahe input circuit.

1. Ang kasalukuyang regulator ay nagsisilbi upang mapanatili ang isang palaging kasalukuyang halaga.
2. Ang isang full-wave bridge at mga capacitor sa input sa device ay nagsisilbing convert ng AC signal sa DC.
3. Ang built-in na optical isolation optocoupler, ang supply boltahe ay inilalapat dito at ang input current ay dumadaloy dito.
4. Ang trigger circuit ay ginagamit upang kontrolin ang liwanag na paglabas ng built-in na optocoupler, sa kaso ng pagkagambala ng input signal, ang kasalukuyang ay titigil sa pag-agos sa pamamagitan ng output.
5. Mga resistors sa serye sa isang circuit.

Mayroong dalawang karaniwang uri ng optical decoupling na ginagamit sa solid-state relay - ang seven-storer at ang transistor.

Ang triac ay may mga sumusunod na pakinabang: ang pagsasama ng isang trigger circuit sa decoupling at ang kaligtasan nito sa interference. Kasama sa mga disadvantage ang mataas na gastos at ang pangangailangan para sa malalaking halaga ng kasalukuyang sa input sa device, na kinakailangan upang ilipat ang output.

kanin. No. 4. Scheme ng isang relay na may isang sevenistor.

Thyristor - hindi nangangailangan ng malaking halaga ng kasalukuyang upang ilipat ang output. Ang kawalan ay ang trigger circuit ay nasa labas ng paghihiwalay, na nangangahulugan ng mas malaking bilang ng mga elemento at mahinang proteksyon laban sa pagkagambala.

kanin. No. 5. Scheme ng isang relay na may thyristor.

kanin. No. 6. Hitsura at pag-aayos ng mga elemento sa disenyo ng isang solid-state relay na may kontrol ng transistor.

Prinsipyo ng pagpapatakbo ng solid state relay type SCR half-wave control

Sa pagpasa ng kasalukuyang sa pamamagitan ng relay sa isang direksyon lamang, ang halaga ng kapangyarihan ay nabawasan ng halos 50%.Upang maiwasan ang hindi pangkaraniwang bagay na ito, ginagamit ang dalawang SCR na konektado sa parallel, na matatagpuan sa output (ang katod ay konektado sa anode ng isa pa).

kanin. No. 7. Diagram ng operating prinsipyo ng half-wave SCR control

Pagpapalit ng mga Uri ng Solid State Relay

1. Kontrolin ang paglipat ng mga aksyon kapag ang kasalukuyang pumasa sa zero.

kanin. No. 8. Relay switching kapag ang kasalukuyang pumasa sa zero.

Ginagamit para sa resistive load sa control at monitoring system para sa mga heating device. Gamitin sa bahagyang inductive at capacitive load.

1. Phase Control Solid State Relay

Larawan No. 9. Phase control scheme.

Mga Pangunahing Indicator para sa Pagpili ng Mga Solid State Relay

• Kasalukuyan: pag-load, pagsisimula, na-rate.
• Uri ng pag-load: inductance, capacitance o resistive load.
• Uri ng boltahe ng circuit: AC o DC.
• Uri ng control signal.

Mga rekomendasyon para sa pagpili ng mga relay at mga nuances sa pagpapatakbo

Ang kasalukuyang pag-load at ang likas na katangian nito ay ang pangunahing kadahilanan na tumutukoy sa pagpili. Ang relay ay pinili na may kasalukuyang margin, na kinabibilangan ng pagsasaalang-alang sa inrush current (dapat itong makatiis ng 10-fold overcurrent at isang overload para sa 10 ms). Kapag nagtatrabaho sa isang pampainit, ang kasalukuyang na-rate ay lumampas sa kasalukuyang kasalukuyang na-rate ng hindi bababa sa 40%. Kapag nagtatrabaho sa isang de-koryenteng motor, ang kasalukuyang margin ay inirerekomenda na hindi bababa sa 10 beses na mas malaki kaysa sa nominal na halaga.

Mga indikatibong halimbawa ng pagpili ng relay sa kaso ng overcurrent

1. Ang aktibong pag-load ng kuryente, halimbawa, isang elemento ng pag-init - isang margin na 30-40%.
2. Electric motor ng asynchronous type, 10 beses ang kasalukuyang margin.
3. Pag-iilaw na may mga maliwanag na lampara - 12 beses ang margin.
4. Mga electromagnetic relay, coils - mula 4 hanggang 10 beses ang reserba.

kanin. No. 10. Mga halimbawa ng pagpili ng relay na may aktibong kasalukuyang pagkarga.

Ang nasabing isang elektronikong bahagi ng mga de-koryenteng circuit bilang isang solid state relay ay nagiging isang kailangang-kailangan na interface sa mga modernong circuit at nagbibigay ng maaasahang electrical isolation sa pagitan ng lahat ng kasangkot na electrical circuit.

Sumulat ng mga komento, mga karagdagan sa artikulo, marahil ay may napalampas ako. Tingnan ang sitemap, matutuwa ako kung makakita ka ng ibang bagay na kapaki-pakinabang sa aking site.

Gabay sa Pagpili

Dahil sa pagkawala ng kuryente sa mga semiconductors ng kuryente, umiinit ang solid state relay kapag inilipat ang load. Nagpapataw ito ng limitasyon sa dami ng inililipat na kasalukuyang. Ang temperatura na 40 degrees Celsius ay hindi nagiging sanhi ng pagkasira sa mga operating parameter ng device. Gayunpaman, ang pag-init sa itaas ng 60C ay lubos na binabawasan ang pinahihintulutang halaga ng inililipat na kasalukuyang. Sa kasong ito, ang relay ay maaaring pumunta sa isang hindi makontrol na mode ng operasyon at mabigo.

Samakatuwid, sa panahon ng pangmatagalang operasyon ng relay sa nominal, at lalo na "mabigat" na mga mode (na may pangmatagalang paglipat ng mga alon sa itaas ng 5 A), kinakailangan ang paggamit ng mga radiator. Sa pagtaas ng mga naglo-load, halimbawa, sa kaso ng isang load ng isang "inductive" na kalikasan (solenoids, electromagnets, atbp.), Inirerekomenda na pumili ng mga device na may malaking kasalukuyang margin - 2-4 beses, at sa kaso ng pagkontrol sa isang asynchronous na de-koryenteng motor, 6-10 beses sa kasalukuyang margin.

Kapag nagtatrabaho sa karamihan ng mga uri ng mga pag-load, ang paglipat ng relay ay sinamahan ng isang kasalukuyang pag-akyat ng iba't ibang tagal at amplitude, ang halaga nito ay dapat isaalang-alang kapag pumipili:

• ang mga purong aktibo (mga pampainit) na naglo-load ay nagbibigay ng pinakamababang posibleng kasalukuyang mga pag-alon, na halos naaalis kapag gumagamit ng mga relay na lumilipat sa "0";
• maliwanag na maliwanag lamp, halogen lamp, kapag naka-on, pumasa sa isang kasalukuyang 7 ... 12 beses na higit pa kaysa sa nominal;
• ang mga fluorescent lamp sa mga unang segundo (hanggang sa 10 s) ay nagbibigay ng panandaliang kasalukuyang mga surges, 5 ... 10 beses na mas mataas kaysa sa kasalukuyang na-rate;
• Ang mga mercury lamp ay nagbibigay ng triple current overload sa unang 3-5 minuto;
• windings ng electromagnetic relays ng alternating kasalukuyang: kasalukuyang ay 3 ... 10 beses na higit pa kaysa sa kasalukuyang rate para sa 1-2 na mga panahon;
• windings ng solenoids: kasalukuyang ay 10 ... 20 beses na higit pa kaysa sa nominal kasalukuyang para sa 0.05 - 0.1 s;
• mga de-koryenteng motor: ang kasalukuyang ay 5 ... 10 beses na higit pa kaysa sa na-rate na kasalukuyang para sa 0.2 - 0.5 s;
• highly inductive load na may saturable cores (idling transformers) kapag nakabukas sa zero voltage phase: ang kasalukuyang ay 20 ... 40 beses ang rate na kasalukuyang para sa 0.05 - 0.2 s;
• capacitive load kapag nakabukas sa isang phase na malapit sa 90°: ang kasalukuyang ay 20 ... 40 beses ang nominal na kasalukuyang para sa isang oras mula sa sampu-sampung microseconds hanggang sampu-sampung milliseconds.

Ito ay magiging kawili-wili kung paano ito ginagamit photorelay para sa kalye ilaw?

Ang kakayahang makatiis sa mga kasalukuyang overload ay nailalarawan sa laki ng "shock current". Ito ang amplitude ng isang pulso ng isang naibigay na tagal (karaniwan ay 10 ms). Para sa mga DC relay, ang halagang ito ay karaniwang 2-3 beses na mas mataas kaysa sa maximum na pinapahintulutang kasalukuyang DC, para sa mga thyristor relay ang ratio na ito ay humigit-kumulang 10. Para sa kasalukuyang mga overload ng di-makatwirang tagal, ang isa ay maaaring magpatuloy mula sa isang empirical dependence: isang pagtaas sa tagal ng labis na karga sa pamamagitan ng ang isang pagkakasunud-sunod ng magnitude ay humahantong sa isang pagbaba sa pinahihintulutang kasalukuyang amplitude. Ang pagkalkula ng maximum na pagkarga ay ipinakita sa talahanayan sa ibaba.

Talahanayan para sa pagkalkula ng maximum na pagkarga para sa isang solid state relay.

Ang pagpili ng kasalukuyang rate para sa isang tiyak na pag-load ay dapat na nasa ratio sa pagitan ng margin ng rate ng kasalukuyang ng relay at ang pagpapakilala ng mga karagdagang hakbang upang mabawasan ang mga panimulang alon (kasalukuyang naglilimita sa mga resistor, reactor, atbp.).

Upang madagdagan ang paglaban ng aparato sa ingay ng salpok, ang isang panlabas na circuit ay inilalagay na kahanay sa mga switching contact, na binubuo ng isang serye na konektado sa risistor at kapasidad (RC circuit). Para sa mas kumpletong proteksyon laban sa pinagmumulan ng overvoltage sa load side, kinakailangan na ikonekta ang mga proteksiyon na varistor na kahanay sa bawat yugto ng SSR.

Scheme ng koneksyon ng isang solid state relay.

Kapag lumilipat ng inductive load, ang paggamit ng mga proteksiyon na varistor ay sapilitan. Ang pagpili ng kinakailangang halaga ng varistor ay depende sa boltahe na nagbibigay ng load, at kinakalkula ng formula: Uvaristor = (1.6 ... 1.9) x Uload.

Ang uri ng varistor ay tinutukoy batay sa mga partikular na katangian ng device. Ang pinakasikat na domestic varistors ay ang serye: CH2-1, CH2-2, VR-1, VR-2. Ang solid-state relay ay nagbibigay ng magandang galvanic isolation ng input at output circuits, pati na rin ang kasalukuyang-carrying circuits mula sa structural elements ng device, kaya walang karagdagang circuit isolation measures ang kinakailangan.

DIY solid state relay

Mga detalye at katawan

• F1 - 100 mA fuse.
• S1 - anumang low power switch.
• C1 - kapasitor 0.063 uF 630 volts.
• C2 - 10 - 100 uF 25 Volts.
• C3 - 2.7 nF 50 Volts.
• C4 - 0.047 uF 630 Volts.
• R1 - 470 kOhm 0.25 Watt.
• R2 - 100 Ohm 0.25 Watt.
• R3 - 330 Ohm 0.5 Watt.
• R4 - 470 ohm 2 watts.
• R5 - 47 ohm 5 watts.
• R6 - 470 kOhm 0.25 Watt.
• R7 - Varistor TVR12471, o katulad nito.
• R8 - load.
• D1 - anumang diode bridge para sa isang boltahe ng hindi bababa sa 600 volts, o binuo mula sa apat na magkahiwalay na diodes, halimbawa - 1N4007.
• Ang D2 ay isang 6.2 volt zener diode.
• D3 - diode 1N4007.
• T1 - triac VT138-800.
• LED1 – anumang signal LED.

Ang modernong electrical engineering at radio electronics ay lalong nag-iiwan ng mga mekanikal na bahagi na may malaking sukat at napapailalim sa mabilis na pagkasira. Ang isang lugar kung saan ito nagpapakita ng karamihan ay sa mga electromagnetic relay. Alam ng lahat na kahit na ang pinakamahal na relay, na may mga contact sa platinum, ay mabibigo nang maaga o huli. Oo, at ang mga pag-click kapag lumilipat ay maaaring nakakainis. Samakatuwid, ang industriya ay nagtatag ng isang aktibong produksyon ng mga espesyal na solid-state relay.

Ang ganitong mga solid state relay ay maaaring gamitin halos kahit saan, ngunit ang mga ito ay kasalukuyang napakamahal pa rin. Samakatuwid, makatuwiran na kolektahin ito sa iyong sarili. Bukod dito, ang kanilang mga scheme ay simple at naiintindihan. Ang solid state relay ay gumagana tulad ng isang karaniwang mechanical relay - maaari kang gumamit ng mababang boltahe upang lumipat ng mas mataas na boltahe.

Hangga't walang DC boltahe na naroroon sa input (sa kaliwang bahagi ng circuit), ang TIL111 phototransistor ay bukas. Upang madagdagan ang proteksyon laban sa mga maling positibo, ang base ng TIL111 ay ibinibigay sa isang emitter sa pamamagitan ng isang 1M risistor. Ang base ng BC547B transistor ay nasa mataas na potensyal at sa gayon ay mananatiling bukas. Isinasara ng kolektor ang control electrode ng TIC106M thyristor sa minus, at nananatili ito sa saradong posisyon. Walang kasalukuyang dumadaan sa rectifier diode bridge at naka-off ang load.

Sa isang tiyak na input boltahe, sabihin 5 volts, ang diode sa loob ng TIL111 ay umiilaw at nag-a-activate ng phototransistor. Ang BC547B transistor ay nagsasara at ang thyristor ay na-unlock. Lumilikha ito ng sapat na malaking pagbaba ng boltahe. sa isang 330 ohm risistor upang ilipat ang triac TIC226 sa posisyong naka-on. Ang pagbaba ng boltahe sa triac sa puntong iyon ay ilang volts lamang, kaya halos lahat ng AC boltahe ay dumadaloy sa load.

Ang triac ay protektado ng surge sa pamamagitan ng isang 100nF capacitor at isang 47 ohm resistor. Ang isang BF256A FET ay idinagdag upang paganahin ang matatag na paglipat ng solid state relay na may iba't ibang mga boltahe ng kontrol. Ito ay gumaganap bilang isang kasalukuyang mapagkukunan. Ang Diode 1N4148 ay naka-install upang protektahan ang circuit sa kaso ng reverse polarity. Ang circuit na ito ay maaaring gamitin sa iba't ibang mga aparato, na may kapangyarihan hanggang sa 1.5 kW, siyempre, kung i-install mo ang thyristor sa isang malaking radiator.

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng panimulang relay

Sa kabila ng malaking bilang ng mga patentadong produkto mula sa iba't ibang mga tagagawa, ang pagpapatakbo ng mga refrigerator at ang mga prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga panimulang relay ay halos pareho. Ang pagkakaroon ng naiintindihan ang prinsipyo ng kanilang aksyon, maaari mong independiyenteng mahanap at ayusin ang problema.

Diagram ng device at koneksyon sa compressor

Ang electrical circuit ng relay ay may dalawang input mula sa power supply at tatlong output sa compressor. Isang input (kondisyon - zero) ang direktang pumasa.

Ang isa pang input (conditionally - phase) sa loob ng device ay nahahati sa dalawa:

• ang una ay direktang dumadaan sa gumaganang paikot-ikot;
• ang pangalawa ay dumadaan sa mga disconnecting contact sa panimulang paikot-ikot.

Kung ang relay ay walang upuan, pagkatapos ay kapag kumokonekta sa compressor, hindi ka dapat magkamali sa pagkakasunud-sunod ng pagkonekta sa mga contact. Ang mga pamamaraan na ginamit sa Internet upang matukoy ang mga uri ng windings gamit ang mga sukat ng paglaban ay hindi karaniwang tama, dahil para sa ilang mga motor ang paglaban ng pagsisimula at gumaganang windings ay pareho.

Ang de-koryenteng circuit ng starter relay ay maaaring may kaunting pagbabago depende sa tagagawa. Ipinapakita ng figure ang diagram ng koneksyon ng device na ito sa refrigerator ng Orsk

Samakatuwid, ito ay kinakailangan upang mahanap ang dokumentasyon o i-disassemble ang refrigerator compressor upang maunawaan ang lokasyon ng sa pamamagitan ng mga contact.

Magagawa rin ito kung may mga simbolikong identifier na malapit sa mga output:

• "S" - nagsisimula paikot-ikot;
• "R" - gumaganang paikot-ikot;
• Ang "C" ay ang karaniwang output.

Ang mga relay ay naiiba sa paraan ng pag-mount sa frame ng refrigerator o sa compressor. Mayroon din silang sariling mga kasalukuyang katangian, samakatuwid, kapag pinapalitan, kinakailangan upang pumili ng isang ganap na magkaparehong aparato, o mas mahusay, ang parehong modelo.

Pagsasara ng mga contact sa pamamagitan ng induction coil

Ang electromagnetic na panimulang relay ay gumagana sa prinsipyo ng pagsasara ng isang contact upang pumasa sa kasalukuyang sa pamamagitan ng panimulang paikot-ikot. Ang pangunahing elemento ng operating ng device ay isang solenoid coil na konektado sa serye na may pangunahing motor winding.

Sa oras ng pagsisimula ng compressor, na may static na rotor, isang malaking panimulang kasalukuyang dumadaan sa solenoid. Bilang resulta nito, nilikha ang isang magnetic field na gumagalaw sa core (armature) na may naka-install na conductive bar, na isinasara ang contact ng panimulang paikot-ikot. Nagsisimula ang acceleration ng rotor.

Sa pagtaas ng bilang ng mga rebolusyon ng rotor, bumababa ang dami ng kasalukuyang dumadaan sa coil, bilang isang resulta kung saan bumababa ang boltahe ng magnetic field.Sa ilalim ng pagkilos ng isang compensating spring o gravity, ang core ay bumalik sa orihinal nitong lugar at ang contact ay bubukas.

Sa takip ng relay na may induction coil mayroong isang arrow na "up", na nagpapahiwatig ng tamang posisyon ng device sa espasyo. Kung ito ay inilagay nang iba, kung gayon ang mga contact ay hindi magbubukas sa ilalim ng impluwensya ng grabidad

Ang compressor motor ay patuloy na nagpapatakbo sa mode ng pagpapanatili ng pag-ikot ng rotor, na dumadaan sa kasalukuyang sa pamamagitan ng gumaganang paikot-ikot. Sa susunod na gagana ang relay pagkatapos huminto ang rotor.

Regulasyon ng kasalukuyang supply ng isang positor

Ang mga relay na ginawa para sa mga modernong refrigerator ay kadalasang gumagamit ng isang positor - isang uri ng thermal resistor. Para sa device na ito, mayroong isang hanay ng temperatura, sa ibaba kung saan ito ay pumasa sa kasalukuyang na may maliit na pagtutol, at sa itaas - ang paglaban ay tumataas nang husto at ang circuit ay bubukas.

Sa panimulang relay, ang posistor ay isinama sa circuit na humahantong sa panimulang paikot-ikot. Sa temperatura ng silid, ang paglaban ng elementong ito ay bale-wala, kaya kapag nagsimula ang compressor, ang kasalukuyang pumasa nang walang harang.

Dahil sa pagkakaroon ng paglaban, unti-unting umiinit ang posistor at kapag naabot ang isang tiyak na temperatura, bubukas ang circuit. Lumalamig lamang ito pagkatapos maputol ang kasalukuyang supply sa compressor at muling mag-trigger ng paglaktaw kapag muling binuksan ang makina.

Ang posistor ay may hugis ng isang mababang silindro, kaya ang mga propesyonal na electrician ay madalas na tinatawag itong "pill"

Phase Control Solid State Relay

Bagama't ang mga solid state relay ay maaaring magsagawa ng direktang zero-crossing load switching, maaari din silang magsagawa ng mas kumplikadong mga function sa tulong ng mga digital logic circuit, microprocessors, at memory module.Ang isa pang mahusay na paggamit para sa isang solid state relay ay sa mga lamp dimmer application, maging sa bahay, para sa isang palabas o isang konsiyerto.

Ang mga solid state relay na may non-zero turn on (sandali na pag-on) ay naka-on kaagad pagkatapos mailapat ang input control signal, hindi tulad ng zero crossing SSR na mas mataas at naghihintay para sa susunod na zero crossing point ng AC sine wave. Ang random fire switching na ito ay ginagamit sa mga resistive application tulad ng mga lamp dimmer at sa mga application kung saan ang load ay kailangan lang ilapat sa isang maliit na bahagi ng AC cycle.

Ano ang mga tampok?

Kapag lumilikha ng isang solid-state relay, posible na ibukod ang hitsura ng isang arko o sparks sa proseso ng pagsasara / pagbubukas ng isang contact group. Bilang resulta, ang buhay ng serbisyo ng aparato ay tumaas nang maraming beses. Para sa paghahambing, ang pinakamahusay na mga bersyon ng karaniwang (contact) na mga produkto ay maaaring makatiis ng hanggang 500,000 switching. Walang ganoong mga paghihigpit sa mga TTR na isinasaalang-alang.

Ang halaga ng mga solid state relay ay mas mataas, ngunit ang pinakasimpleng pagkalkula ay nagpapakita ng mga benepisyo ng kanilang paggamit. Ito ay dahil sa mga sumusunod na salik - pagtitipid ng enerhiya, mahabang buhay ng serbisyo (kaasahan) at pagkakaroon ng kontrol gamit ang microcircuits.

Ang pagpipilian ay sapat na malawak upang piliin ang aparato, isinasaalang-alang ang mga gawain at ang kasalukuyang gastos. Parehong maliliit na device para sa pag-install sa mga domestic circuit at malalakas na device na ginagamit para kontrolin ang mga motor ay available sa komersyo.

Tulad ng nabanggit kanina, ang mga SSR ay naiiba sa uri ng inililipat na boltahe - maaari silang idisenyo para sa pare-pareho o variable I. Ang nuance na ito ay dapat isaalang-alang kapag pumipili.

SIKAT SA MGA READERS: Do-it-yourself na nakatago na mga kable sa isang kahoy na bahay, sunud-sunod na mga tagubilin

Kasama sa mga feature ng mga solid-state na modelo ang pagiging sensitibo ng device sa pag-load ng mga alon. Kung ang parameter na ito ay lumampas ng 2-3 o higit pang beses sa itaas ng pinapayagang pamantayan, ang produkto ay masira.

Upang maiwasan ang gayong problema sa panahon ng operasyon, mahalagang maingat na lapitan ang proseso ng pag-install at i-install ang mga proteksiyon na aparato sa key circuit. Bilang karagdagan, mahalagang bigyan ng kagustuhan ang mga switch na may gumaganang kasalukuyang dalawa o tatlong beses ang switching load.

Ngunit hindi lang iyon

Bilang karagdagan, mahalagang bigyan ng kagustuhan ang mga switch na may gumaganang kasalukuyang dalawa o tatlong beses ang switching load. Ngunit hindi lang iyon

Para sa karagdagang proteksyon, inirerekumenda na magbigay ng mga piyus o mga circuit breaker sa circuit (ang klase na "B" ay angkop).