В электрические и электронные схемы мы часто используем несколько основных компонентов, устройств и так далее. Эти компоненты и устройства включают в себя коммутационные компоненты, защитные устройства, чувствительные элементы и так далее. Рассмотрим коммутационные и защитные устройства типа транзисторов, диодов, тиристоров и др.,. Здесь, в этой статье, давайте подробно обсудим особый тип коммутационного и защитного устройства, называемого реле. Прежде всего, мы должны знать, что такое реле и как оно работает.
Что такое реле?
Реле
Реле можно назвать переключателем другого типа, который может работать от электричества. Как правило, реле механически управляются как переключатели с использованием электромагнита, и эти типы реле называются твердотельными реле. Есть различные типы реле и классифицируются по различным критериям, таким как рабочее напряжение, технология эксплуатации и т. д. Различные типы реле могут быть перечислены как реле с фиксацией, ртутное реле, герконовое реле, реле Бухгольца, вакуумное реле, твердотельное реле и т. Д. Прежде чем подробно обсуждать типы реле, давайте обсудим, как работает реле.
Реле рабочее
Чтобы обсудить работу реле, мы должны рассмотреть любой тип реле, и здесь, в этой статье, рассмотрим твердотельное реле, чтобы легко понять, как работает реле. Твердотельное реле можно определить как реле, которое использует твердотельные полупроводниковые устройства для выполнения операции переключения. Если мы сравним электромагнитное реле и твердотельное реле, то мы можем заметить, что твердотельное реле обеспечивает высокий коэффициент усиления мощности. Эти твердотельные реле снова подразделяются на различные типы, такие как твердотельные реле с трансформаторной связью, светосвязью и герконовыми реле.
Работа твердотельного реле аналогична работе электромеханического реле, но твердотельное реле не содержит движущихся частей. Следовательно, обеспечивают повышенную долгосрочную надежность по сравнению с реле с подвижными контактами. Силовые MOSFET-транзисторы используются в качестве переключающих устройств в твердотельном состоянии. реле работает . Электрическая изоляция между входной цепью малой мощности и выходной цепью высокой мощности может быть обеспечена с помощью оптронной связи.
Давайте рассмотрим практический пример твердотельного реле, показанного на рисунке ниже. Если выходной переключатель разомкнут или MOSFET выключен, считается, что он имеет бесконечное сопротивление. Точно так же, если выходной переключатель замкнут или MOSFET проводит ток, считается, что он имеет очень низкое сопротивление. Мы можем использовать эти твердотельные реле для переключения как переменного, так и постоянного тока.
Твердотельное реле
Вышеупомянутая схема состоит из фотоэлектрического блока со светодиодом, который включает МОП-транзисторы (полевые транзисторы на основе металл-оксида и полупроводника) с 20 мА через светодиод. Фотогальваника состоит из 25 кремниевых диодов, которые генерируют выходной сигнал 0,6 В, что в сумме составляет 15 В, что достаточно для включения полевых МОП-транзисторов.
Практическая работа твердотельного реле
Чтобы лучше понять принцип работы реле, давайте рассмотрим практическое трехфазное твердотельное реле с ZVS. Три однофазных блока с силовым симистором и демпферная сеть используются для переключения при нулевом напряжении для индивидуального управления каждой фазой.
Трехфазное твердотельное реле с ZVS от Edgefxkits.com
Этот проект состоит из 8051 микроконтроллер который посылает сигналы переключения на каждую фазу через оптоизоляторы. Оптоизоляторы управляют нагрузками через набор симисторов, которые последовательно соединены с нагрузками. Для каждого импульса нулевого напряжения микроконтроллер генерирует выходные импульсы, чтобы включить нагрузку при каждом пересечении нулевого уровня сигнала питания.
Трехфазное твердотельное реле с блок-схемой проекта ZVS от Edgefxkits.com
На приведенном выше рисунке показана блок-схема практического трехфазного твердотельного реле с ZVS, которое состоит из блок питания , блок микроконтроллера, набор TRIAC и нагрузки. Функция перехода через нуль оптоизолятора (который действует как драйвер TRIAC) позволяет избежать резких скачков тока на индуктивных и резистивных нагрузках, обеспечивая низкий уровень шума. Две кнопки используются для генерации выходных импульсов микроконтроллера.
Чтобы проверить переключение нагрузки в точке нулевого напряжения, мы можем проверить формы сигналов напряжения, приложенного к нагрузке, подключившись к CRO или DSO. Время работы реле может быть увеличено для переключения тяжелых нагрузок в промышленности за счет использования двух встречных тиристоров. За счет включения защиты от перегрузки и короткого замыкания мы можем добиться высокой надежности.
Преимущества твердотельного реле
- Твердотельное реле работает бесшумно, тоньше и обеспечивает плотную упаковку.
- Независимо от интенсивности использования, SSR имеют постоянное выходное сопротивление.
- Реле работает чисто и без дребезга по сравнению с механическим реле.
- Даже во взрывоопасных средах также можно использовать SSR, поскольку они не вызывают искрения даже при срабатывании реле.
- Поскольку нет движущихся частей, эти SSR более долговечны по сравнению с механическими реле.
Недостатки твердотельного реле
- Для схемы заряда затвора важно изолированное питание смещения.
- Переходные процессы напряжения могут вызвать ложное переключение.
- Из-за внутреннего диода SSR имеют большое время обратного восстановления в переходных процессах.
Вы хотите подробно узнать о различных типах реле? Вы заинтересованы в проектировании проекты электроники самостоятельно? Затем разместите свои комментарии, предложения, идеи и запросы в разделе комментариев ниже.
