Szilárdtest relék
A megbízható kapcsolók szerepe a modern automatizálási rendszerekben nagyon fontos. Ami a modern technológiai területeket illeti, mint például a kommunikációs rendszerek, a fogyasztói és autóipari elektronika vagy az ipari automatizálás, mindenhol fokozatos, de egyértelmű átállás tapasztalható az ismert kapcsolási sémákról a hagyományosra. elektromágneses relék és az érintkezőindítók áthelyezése megbízhatóbb kapcsolóeszközökre, például szilárdtestrelékre.
A félvezetők joggal helyettesítik a mechanikus kapcsoló- és vezérlőberendezéseket még az erős áramterhelésű áramkörökben is, mert a félvezetők évről évre történő javításának folyamata a teljesítménykapcsolók egyre magasabb jellemzőinek örül.
A félvezető relé nagy teljesítményű tápkapcsolókat tartalmaz, amelyek sikeresen helyettesítik a hagyományos elektromágneses relék, indítók és kontaktorok érintkezőit. Ezek a fejlett félvezető relék akár 250 amperes terhelést is képesek váltani, miközben megbízhatóbbak.
A vezérlő és a végrehajtó áramkörök galvanikus leválasztása nem igényel további leválasztási intézkedéseket egy ilyen relé esetében. A félvezető relék interfészként szolgálnak, ahol az alacsony feszültségű vezérlőáramkörök és a nagyfeszültségű áramkörök egymástól el vannak választva. A különböző gyártók félvezető relékének felépítése viszonylag hasonló, és az összes ilyen típusú relék csak nagyon kis eltéréseket mutatnak.
Egy ilyen félvezető relé bemeneti áramköre állhat egy optocsatolóval sorba kapcsolt ellenállásból, vagy lehet bonyolultabb is. A bemeneti áramkör feladata vezérlőjel vétele a későbbi átkapcsoláshoz.
Az áramkör lejjebb található az optikai leválasztás, amely a szilárdtestrelé bemeneti, közbenső és kimeneti áramkörei között szigetelést biztosít. A bemeneti jelet egy trigger áramkör dolgozza fel, amely vezérli a szilárdtest relé kimenet kapcsolását.
A kapcsoló áramkör feszültséget ad a terhelésre. Általában ez a rész tranzisztorból, tirisztorból vagy triacból áll.
A szilárdtestrelék megbízható működéséhez különféle körülmények között, beleértve az induktív terheléseket is, védőáramkörre van szükség. Annak ellenére azonban, hogy az összes szilárdtestrelékben van védőáramkör, még mindig vannak különféle módosítások, és néhány ilyen relék nem engedik meg az induktív terhelést, míg mások speciálisan hozzá vannak igazítva.
A teljesítmény-félvezetőknek van némi belső ellenállása, így a terhelés kapcsolásakor a félvezető relé felmelegszik. 60 Celsius fok fölé melegítve a kapcsolt áram megengedett értéke csökken, ezért súlyos üzemi körülmények között egy ilyen relé további hőelvezetést igényel.Ehhez radiátort vagy akár léghűtést használnak.
Induktív terheléseknél ajánlatos 2-4-szeres megengedett áramtartalékot biztosítani, és ha aszinkron motor vezérléséről beszélünk, akkor az áramtartaléknak tízszeresnek kell lennie.
Az aktív természetű nagy teljesítményű terhelés vezérlésénél az áramfeszültséget nulláramú kapcsolórelé használatával szüntetik meg, az ilyen relék egy további trigger áramkör vezérlőegységgel vannak felszerelve, amely megakadályozza a túlterhelés indítását. De a kapacitív vagy induktív jellegű terhelés szabályozásánál jelentős áramtartalékot kell biztosítani.
Általános szabály, hogy az állandó áramú egyenáramú relének már van tartaléka a névleges áram rövid távú (legfeljebb 10 ezredmásodperces) háromszorosára, ha az indításkor túlterhelődik, a tirisztoros relék pedig tízszeresére.
Az impulzuszajjal szembeni ellenállás érdekében a kimeneti áramkörrel párhuzamosan egy szilárd relébe RC áramkört kell beépíteni, de a megbízhatóbb védelem érdekében a külső varisztorokat párhuzamosan kell csatlakoztatni az ilyen relé minden fázisához.
A gyártó által biztosított műszaki dokumentáció általában tartalmazza az összes átfogó adatot egy adott szilárd relé jellemzőiről, valamint a megengedett működési módokról és általában az alkalmazási területekről.