Le dispositif à semi-conducteurs est utilisé pour la communication sans contact des dispositifs. Sa popularité augmente de jour en jour et il est sur le point de remplacer les contacteurs électromagnétiques sur le marché.
Principe de fonctionnement et conception
Les relais statiques permettent de relier des circuits haute et basse tension.
La plupart des dispositifs de relais à semi-conducteurs ont un concept commun avec divers ajouts et modifications qui n'affectent pas le principe de fonctionnement.
Qu'est-ce qu'un relais statique ? Il s'agit d'un dispositif composé des éléments suivants :
- Une unité d'entrée ;
- Un système de découplage optique ;
- Un circuit de déclenchement ;
- interrupteur ;
- protection.
Le circuit primaire avec une résistance est utilisé comme entrée. La connexion est en série. La tâche du circuit d'entrée est de recevoir le signal et de transmettre la commande à l'interrupteur.
Le circuit d'entrée et de sortie est isolé par un isolateur optique. Son type détermine le principe de fonctionnement et le type de relais.
Le circuit de déclenchement traite le signal d'entrée et commute la sortie. Selon le modèle de contacteur, il peut faire partie de l'isolation optique ou être un élément indépendant.
Un circuit de commutation est utilisé pour appliquer la tension. Cette opération fait intervenir un triac, une diode en silicium et un transistor.
Le circuit de protection est nécessaire pour éviter les erreurs et autres dysfonctionnements. Elle peut être externe ou interne.
Le principe du relais statique est de fermer et d'ouvrir les contacts de commutation qui transmettent la tension à l'appareil. Un activateur est nécessaire pour que les contacts commencent à fonctionner. Cette tâche est réalisée par un dispositif à semi-conducteurs. Les dispositifs à courant continu utilisent un transistor, tandis que les dispositifs à courant continu utilisent un triac ou un thyristor.
Tout appareil doté d'un transistor à clé est un contacteur à semi-conducteurs. À titre d'exemple, considérons un capteur de lumière qui transmet une tension à l'aide d'un transistor.
Le circuit optique neutralise l'effet galvanique qui résulte de la tension entre les contacts et la bobine.
Domaines d'application
Les contacteurs standard disparaissent progressivement du marché, laissant la place à des équipements à semi-conducteurs. Cela est dû à un certain nombre d'avantages du nouveau produit :
- Faible consommation d'électricité. Le semi-conducteur utilisé dans le RTD consomme 90% moins d'énergie que son homologue électromagnétique.
- Taille réduite de l'unité, facilitant le transport et l'installation.
- Ne nécessite pas de période d'attente pour le démarrage et a un temps de réponse élevé.
- Faible niveau de bruit.
- Longue durée de vie. Aucun entretien requis.
- Large éventail d'applications et compatibilité avec de nombreux appareils.
- Aucune interférence électromagnétique.
- Plus d'un milliard d'opérations.
- Meilleure isolation entre les circuits de commutation et d'entrée.
- Résistant aux vibrations et aux chocs.
- Scellé.
Utilisation d'un contacteur à semi-conducteurs si des charges inductives doivent être commutées. Principales applications :
- Dans les systèmes de contrôle de la température utilisant un chauffage électrique ;
- maintenir le niveau de température dans le processus ;
- dans le circuit de commande ;
- surveiller les performances thermiques des dispositifs et équipements techniques ;
- la régulation et le contrôle de l'éclairage.
Types de RTD
Il existe de nombreux types de ces dispositifs. Ils diffèrent par la manière dont ils commutent et contrôlent les tensions :
- Les relais CC à semi-conducteurs sont utilisés pour la connexion à un réseau en électricité directe. La plage de tension peut être comprise entre 3 et 32 W. Le TTR est très fiable et peut être indiqué par une LED. Il fonctionne à des températures ambiantes allant de -30°C à +70°C.
- Le contacteur CA est silencieux, rapide et à faible consommation d'énergie. La gamme de tension est de 90-250 W.
- TTR avec commande manuelle. Avec cet appareil, le type de fonctionnement peut être défini par l'utilisateur.
En outre, il existe des relais monophasés et triphasés.
Le premier relais peut connecter des circuits dans la gamme de 10 à 120 A ou de 100 à 500 A. La commutation se fait au moyen d'une résistance et d'un signal analogique. Dans le deuxième cas, la commutation s'effectue simultanément sur 3 phases avec une plage de fonctionnement de 10 à 120 A. Les contacteurs triphasés peuvent être de type inverseur. Ils diffèrent par leur communication sans contact et leur marquage spécial. Ces appareils sont protégés de manière fiable contre les commutations défectueuses.
Un RTD triphasé est essentiel pour le démarrage et le bon fonctionnement d'un moteur à induction. Afin d'utiliser cet appareil en toute sécurité, il est important de respecter la réserve de puissance de la tension.
Pendant le fonctionnement du relais statique CA, une surtension peut se produire. Un fusible ou une varistance doit être utilisé pour protéger l'appareil.
L'unité triphasée a une durée de vie plus longue grâce à l'absence de commutation et à l'indication par LED.
Outre la méthode de communication, les appareils se distinguent par les éléments suivants :
- Faiblesse de l'induction et de la charge capacitive ;
- Méthode de commutation (aléatoire ou instantanée) ;
- La présence d'un contrôle de phase.
Les appareils présentent des différences de conception :
- universel - la conception permet de monter les relais sur des bandes d'adaptation ;
- Montage sur rail DIN.
Vous devriez acheter ce produit dans des magasins spécialisés où des spécialistes peuvent vous aider à choisir le bon type et vous conseiller sur la façon de connecter l'appareil. L'appareil peut présenter les différences suivantes
- méthode de montage ;
- matériau du boîtier ;
- des fonctions supplémentaires ;
- niveau de performance ;
- les dimensions et autres paramètres.
Important : le relais à installer doit avoir une réserve de puissance de plusieurs fois celle de l'appareil utilisé. Le non-respect de cette consigne peut entraîner une défaillance instantanée du RTD. Vous pouvez protéger l'appareil contre les surtensions en installant un fusible.
Le contacteur se réchauffe rapidement. Cela entraîne une perte considérable de performances. Si l'appareil chauffe au-delà de 65°C, il peut brûler. L'appareil ne peut être utilisé qu'avec un dissipateur de chaleur. La réserve actuelle doit être augmentée d'un facteur 3. Dans le cas des moteurs asynchrones, la réserve de courant est augmentée d'un facteur 10.
Comment connecter un relais
Pour connecter le relais vous-même, il faut respecter les détails suivants :
- Les connexions sont vissées et aucune soudure n'est utilisée ;
- Ne laissez pas la poussière ou les copeaux de métal pénétrer dans l'appareil ;
- Le boîtier ne doit pas entrer en contact avec des corps étrangers ;
- Ne touchez pas l'appareil lorsqu'il est en fonctionnement (vous pourriez vous brûler) ;
- ne pas placer le RTD à proximité d'objets inflammables ;
- le schéma de câblage du relais statique doit toujours être vérifié ;
- Si le boîtier chauffe jusqu'à +60°C, vous devez installer un dissipateur thermique.
Articles connexes :Important ! Un court-circuit de la sortie de l'appareil pourrait entraîner des dommages instantanés. Le relais statique doit être commandé conformément aux instructions.
