Co je polovodičové relé a k čemu slouží?

Polovodičové zařízení se používá pro bezkontaktní komunikaci zařízení. Jeho obliba roste každým dnem a na trhu se chystá nahradit elektromagnetické stykače.

Princip fungování a konstrukce

Polovodičová relé umožňují integraci obvodů vysokého a nízkého napětí.

Většina polovodičových reléových zařízení má společnou koncepci s různými doplňky a úpravami, které nemají vliv na princip činnosti.

Co je polovodičové relé? Jedná se o zařízení, které se skládá z následujících prvků:

• Vstupní prvek;
• Optický oddělovací systém;
• Spouštěcí obvod;
• přepínač;
• ochrana.

Jako vstup se používá primární obvod s rezistorem. Připojení je sériové. Úkolem vstupního obvodu je přijmout signál a předat příkaz spínači.

Vstupní a výstupní obvod je izolován optickým izolátorem. Jeho typ určuje princip činnosti a typ relé.

Spouštěcí obvod zpracovává vstupní signál a spíná výstup. V závislosti na modelu stykače může být součástí optické izolace nebo samostatným prvkem.

K přivedení napětí se používá spínací obvod. Tato operace zahrnuje triak, křemíkovou diodu a tranzistor.

Ochranný obvod je nutný k tomu, aby se zabránilo chybám a jiným poruchám. Může být vnější nebo vnitřní.

Princip polovodičového relé spočívá v sepnutí a rozepnutí spínacích kontaktů, které přenášejí napětí na zařízení. Aby kontakty začaly fungovat, je nutný aktivátor. Tuto úlohu plní polovodičové zařízení. Stejnosměrná zařízení používají tranzistor, zatímco stejnosměrná zařízení používají triak nebo tyristor.

Každé zařízení s klíčovým tranzistorem je polovodičový stykač. Jako příklad uveďme světelný senzor, který přenáší napětí pomocí tranzistoru.

Optický obvod neutralizuje galvanický jev, který vzniká v důsledku napětí mezi kontakty a cívkou.

Oblasti použití

Standardní stykače postupně mizí z trhu a ustupují polovodičovým zařízením. Důvodem je řada výhod nového produktu:

1. Nízká spotřeba elektrické energie. Polovodič v použitém odporovém teploměru spotřebuje o 90 % méně energie než jeho elektromagnetický protějšek.
2. Malé rozměry jednotky usnadňují přepravu a instalaci.
3. Nevyžaduje žádnou čekací dobu na spuštění a má vysokou dobu odezvy.
4. Nízká hladina hluku.
5. Dlouhá životnost. Není nutná žádná údržba.
6. Široká škála aplikací a kompatibilita s mnoha zařízeními.
7. Žádné elektromagnetické rušení.
8. Více než jedna miliarda operací.
9. Lepší izolace mezi spínacími a vstupními obvody.
10. Odolnost proti vibracím a nárazům.
11. Zapečetěno.

Použití polovodičového stykače, pokud má být spínána induktivní zátěž. Hlavní aplikace:

• V systémech regulace teploty pomocí elektrického ohřívače;
• udržování teploty v procesu;
• v řídicím obvodu;
• sledování teplotního výkonu technických zařízení a vybavení;
• regulace a řízení osvětlení.

Typy odporových teploměrů

Existuje mnoho typů těchto zařízení. Liší se způsobem spínání a řízení napětí:

1. Polovodičová stejnosměrná relé se používají pro připojení k síti s přímým elektrickým proudem. Rozsah napětí se může pohybovat mezi 3 a 32 W. TTR je vysoce spolehlivý a lze jej indikovat pomocí LED. Pracuje při okolních teplotách od -30 °C do +70 °C.
2. Stykač na střídavý proud je tichý, rychlý a má nízkou spotřebu energie. Rozsah napětí je 90-250 W.
3. TTR s ručním ovládáním. U tohoto spotřebiče může typ provozu nastavit uživatel.

Kromě toho existují jednofázová a třífázová relé.

První relé může připojovat obvody v rozsahu 10 až 120 A nebo 100 až 500 A. Přepínání se provádí pomocí rezistoru a analogového signálu. Ve druhém případě se spínání provádí současně na 3 fázích s provozním rozsahem 10 až 120 A. Třífázové stykače mohou být reverzního typu. Liší se bezkontaktní komunikací a speciálním označením. Tato zařízení jsou spolehlivě chráněna proti chybnému spínání.

Třífázový odporový snímač je nezbytný pro rozběh a správnou funkci asynchronního motoru. Pro bezpečný provoz tohoto zařízení je důležité dodržovat rezervu výkonu napětí.

Během provozu polovodičového relé AC může dojít k přepětí. K ochraně jednotky je třeba použít pojistku nebo varistor.

Třífázová jednotka má delší životnost díky nulovému spínání a indikaci LED.

Kromě způsobu komunikace se zařízení liší:

• Slabost indukční a kapacitní zátěže;
• Způsob přepínání (náhodný nebo okamžitý);
• Přítomnost fázové kontroly.

Zařízení se konstrukčně liší:

• univerzální - konstrukce umožňuje montáž relé na adaptérové lišty;
• Montáž na lištu DIN.

Tento výrobek byste měli zakoupit ve specializovaných prodejnách, kde vám odborníci pomohou vybrat správný typ a poradí, jak zařízení připojit. Zařízení se může lišit v následujících ohledech

• způsob montáže;
• materiál pouzdra;
• další funkce;
• úroveň výkonu;
• rozměry a další parametry.

Důležité: Instalované relé musí mít několikanásobně větší rezervu energie než používané zařízení. V opačném případě může dojít k okamžitému selhání odporového snímače. Spotřebič můžete chránit před přepětím instalací pojistky.

Stykač se rychle zahřívá. To vede ke značné ztrátě výkonu. Pokud se jednotka zahřeje na teplotu vyšší než 65 °C, může dojít k jejímu spálení. Zařízení lze používat pouze s chladičem. Současná rezerva musí být vyšší než trojnásobek. U asynchronních motorů se proudová rezerva zvyšuje 10krát.

Jak připojit relé

Při vlastním zapojení relé je třeba dodržet následující údaje:

• Spoje jsou šroubové a nepoužívá se pájení;
• Nedovolte, aby se do přístroje dostal kovový prach nebo třísky;
• Pouzdro nesmí přijít do styku s cizími tělesy;
• Nedotýkejte se přístroje, pokud je v provozu (můžete se popálit);
• neumisťujte odporový teploměr do blízkosti hořlavých předmětů;
• vždy je třeba zkontrolovat schéma zapojení polovodičového relé;
• Pokud se skříň zahřívá na +60 °C, je nutné nainstalovat chladič.

Důležité! Zkratování výstupu jednotky by mohlo vést k okamžitému poškození. Polovodičové relé musí být ovládáno podle návodu.

Související články: