När du skapar en mängd olika elektriska anordningar och system kräver ofta styrd koppling. Vanligtvis används för detta elektromekaniska reläer har ett antal nackdelar (de viktigaste stor storlek, behovet av att leverera höga effektsignaler i styrkretsen, på kort sikt service).
Effektivt övervinna dessa brister kan övergången till nytt element bas. En av en sådan utveckling, vilka framgångsrikt ersätter den traditionella tekniken, delar av stål, kända som halvledarreläer.
utformning
Grundval av utformningen av solid-state relä baserat på två delar: en elektronisk nyckel och en styrkrets som enligt inverkan av standardiserade insignaler aktivera nyckeln i ett av två möjliga tillstånd: öppen och Stängt.
Elektroniska komponenter reläer konstruerade i form av montering är kroppen av vilka är försedd med de nödvändiga slutsatserna, inklusive jord och redo för installation i kretsen. Bostäder några av modellerna har lämpliga utskärningar för direkt montering på DIN-skena. Figur 1 visar ett typiskt exempel av utformningen av relähöljet.
Reläet används som ett nyckelelement:
- konventionell eller FET av olika mönster för DC-reläet;
- tyristorer eller semistors AC relä.
Typisk lösning för att säkerställa tillförlitlig elektrisk isolering av de kraft- och styrkretsar - olika opto krets med penetrerande resistans till flera tusen volt. Ett exempel på en av dem visas i fig 2.
På grund av de relativt låga effektutgångskretsar fotokopplaren dess komplementära förstärkare. Ett alternativt sätt att lösa detta problem anses vara förverkligandet av utgångsrelä skede Darlington.
Stabilitet hos tangenten fungera i förhållanden som är typiska för den fokala området för anbringandet av en spänning instabilitet nås genom införande av en intern spänningsregulator.
Halvledarkomponenter är monterade på kretskortet, vilken är installerad i ett förseglat hölje. På den yttre ytan av huset är tillgänglig motsvarande kontakter för effekt- och styrkretsar.
Typisk reläomkopplingskretsen som visas i figur 2. Inga större skillnader från elektromekaniska motsvarigheter, har hon inte.
Fördelar och nackdelar
Jämfört med den klassiska fast tillstånd analogomkopplare det har ett antal fördelar.
Bland dem:
- hög prestanda på grund av bristen av massiva rörliga delar;
- möjligheten till användning i explosionsfarliga miljöer på grund av frånvaron av en elektrisk ljusbåge som uppträder vid bryt elektriska kontakter
- styv styrkarakteristik utan hysteres och studsar;
- goda vikt- och storleksparametrar.
Enligt den strömbärande kapacitet (upp till 150 A) äldre modell av solid-state reläer är inte sämre än deras elektromekaniska motsvarigheter. Samtidigt är dessa element framgångsrikt konkurrera med traditionella reläer och kontaktorer på funktionalitet. Till exempel kan de ge direkt styrning av även stora motorer. Dessutom är vissa delar av denna art nominellt möjliggör drift i kretsar inte bara permanent, men också AC.
De främsta nackdelarna är:
- dålig beständighet mot överbelastningar och hög sannolikhet för brott vid kortslutning;
- relativt högt motstånd i det öppna tillståndet, vilket resulterar i vissa fall kräva ytterligare forcerad kylning;
- typisk halvledarbrytare för hög olinjäriteten hos den utgående ström-spänningskarakteristik.
slutsats
Halvledarreläet är effektiv ersättning av traditionella elektromekaniska anordningar och kan rekommenderas för användning vid skapande av en bred klass av elektriska anordningar.