Cos’è un relè a stato solido?
Solid State Relay (SSR) è un interruttore senza contatto costituito da circuiti microelettronici, dispositivi elettronici discreti e dispositivi elettronici di potenza. L’isolamento tra il terminale di controllo e il terminale di carico è realizzato dal dispositivo di isolamento. L’ingresso del relè a stato solido utilizza un piccolo segnale di controllo per pilotare direttamente un grande carico di corrente.
Relè a stato solido (SOLIDSTATERELAYS, di seguito abbreviato in “SSR”) è un nuovo tipo di dispositivo di commutazione senza contatto costituito interamente da componenti elettronici a stato solido. Utilizza le caratteristiche di commutazione di componenti elettronici come transistor di commutazione e triac. Può raggiungere lo scopo di accendere e spegnere il circuito senza contatto e senza scintilla, quindi viene anche chiamato “interruttore senza contatto”. Il relè a stato solido è un dispositivo attivo a quattro terminali in cui due terminali sono terminali di controllo di ingresso e le altre estremità sono terminali di controllo di uscita. Ha sia l’amplificazione della funzione di guida che la funzione di isolamento. È adatto per azionare attuatori di tipo ad alta potenza. Ha un’affidabilità superiore rispetto ai relè elettromagnetici e non ha contatto, lunga durata e velocità elevata. Ha poche interferenze con il mondo esterno. Ampiamente usato
Qual è il ruolo dei relè a stato solido?
Sebbene i tipi di relè a stato solido sul mercato siano numerosi, il loro funzionamento è sostanzialmente simile. Si compone principalmente di tre parti: circuito di ingresso (controllo), circuito di comando e circuito di uscita (carico).
I relè a stato solido dedicati possono avere protezione da cortocircuito, protezione da sovraccarico e protezione da sovratemperatura, e il pacchetto solidale logico combinato può realizzare i moduli intelligenti richiesti dagli utenti e direttamente utilizzati nel sistema di controllo. I relè a stato solido sono stati ampiamente utilizzati in apparecchiature di interfaccia periferiche per computer, sistemi a temperatura costante, regolazione della temperatura, controllo del riscaldamento del forno elettrico, controllo motore, macchine CNC, sistemi di controllo remoto, dispositivi di automazione industriale; luci di segnalazione, oscuramento, scintillatori, sistemi di controllo dell’illuminazione del palcoscenico; strumenti Strumenti, attrezzature mediche, fotocopiatrici, lavatrici automatiche; protezione antincendio automatica, sistemi di sicurezza e interruttori per i condensatori di potenza che sono compensati per il fattore di potenza della rete, ecc., e anche per l’uso di applicazioni a prova di esplosione, a prova di umidità e anticorrosione nelle miniere di carbone e chimiche. .
Il circuito di ingresso del relè a stato solido fornisce un loop per il segnale di controllo di ingresso, rendendolo la sorgente di trigger per il relè a stato solido. Il circuito di ingresso del relè a stato solido è per lo più ingresso CC e l’individuo è l’ingresso CA. Il circuito di ingresso CC è ulteriormente suddiviso in un ingresso resistivo e un ingresso di corrente costante. La corrente di controllo di ingresso del circuito di ingresso resistivo varia linearmente con la tensione di ingresso. Il circuito di ingresso di corrente costante, quando la tensione di ingresso raggiunge un certo valore, la corrente non aumenta più significativamente con l’aumento della tensione. Questo relè può essere applicato a un intervallo di tensione di ingresso relativamente ampio.
Il circuito di pilotaggio del relè a stato solido può includere un circuito di accoppiamento di isolamento, un circuito di funzione e un circuito di innesco. Circuito di accoppiamento di isolamento, attualmente utilizza due tipi di forme di circuito: accoppiatore ottico e trasformatore ad alta frequenza. Gli optoaccoppiatori di uso comune sono triodo di luce, tiristore a due vie leggero, serie di diodi luminosi (volt di luce) e simili. Il trasformatore ad alta frequenza è accoppiato per formare un’oscillazione auto-oscillante di circa 10 MHz sotto una certa tensione di ingresso, e il segnale ad alta frequenza viene trasmesso al secondario del trasformatore attraverso il nucleo del trasformatore. Il circuito funzionale può includere vari circuiti funzionali come la rettifica di rilevamento, il passaggio a zero, l’accelerazione, la protezione e la visualizzazione. La funzione del circuito di trigger è di fornire un segnale di trigger al dispositivo di output.
Il circuito di uscita del relè a stato solido realizza la commutazione on / off del relè a stato solido sotto il controllo del segnale di trigger. Il circuito di uscita è composto principalmente da un dispositivo di uscita (chip) e da un circuito di assorbimento che agisce come una funzione di soppressione dei transitori e talvolta include un circuito di retroazione.
Vantaggi e svantaggi dei relè a stato solido
vantaggio
1. Vita elevata, alta affidabilità: i relè allo stato solido non hanno parti meccaniche e i dispositivi a stato solido completano la funzione di contatto. Poiché non ci sono parti in movimento, possono funzionare in ambienti con urti e vibrazioni elevati, a causa dei componenti che costituiscono il relè a stato solido. Le caratteristiche intrinseche determinano la lunga durata del relè allo stato solido e l’elevata affidabilità.
2. Alta sensibilità, bassa potenza di controllo e buona compatibilità elettromagnetica: i relè a stato solido hanno un ampio intervallo di tensione di ingresso e una bassa potenza di pilotaggio e sono compatibili con la maggior parte dei circuiti logici integrati senza la necessità di buffer o driver.
Svantaggio
1. Dopo la conduzione, la caduta di tensione del tubo è grande, la tensione diretta del tiristore o il controllo bidirezionale del silicio può raggiungere 1 ~ 2V, e la caduta di tensione di saturazione del transistor ad alta potenza è anche tra 1 ~ 2V, la potenza generale FET La resistenza in ingresso è anche maggiore della resistenza di contatto dei contatti meccanici.
2. Il dispositivo a semiconduttore può ancora avere una corrente di dispersione di diversi microampere a diversi milliampere dopo essere stato spento, in modo da non poter ottenere l’isolamento elettrico ideale.
3. Poiché la caduta di tensione del tubo è elevata, anche il consumo di energia e la generazione di calore dopo la conduzione sono elevati e il volume del relè a stato solido ad alta potenza è molto più grande di quello del relè elettromagnetico della stessa capacità e anche il costo è alto.
