Реле в твърдо състояние: какво представлява и какви предимства предлага

Твърдо състояние реле

Un твърдотелно реле или SSR (Solid State Relay), е устройство, което служи за същата цел като конвенционалното реле, но има някои предимства пред него, както ще видите в тази статия. Ако не помните добре какво е реле или за какво служи, можете също Вижте повече информация в тази друга статия.

Като казахме това, нека видим всичко, което трябва да знаете за това електронно устройство:

Какво е електромеханично реле?

релеен модул за Arduino

Un електромагнитно реле, често наричан просто реле, е електромеханично устройство, използвано за управление на електрическа верига чрез използването на електромагнитна намотка. Това е основно превключвател, който се управлява чрез прилагане или премахване на електрически ток в намотката на релето. Когато намотката е под напрежение, тя създава магнитно поле, което привлича или отблъсква лост или превключвател вътре в релето, отваряйки или затваряйки електрическите контакти, в зависимост от това дали са NC или NO, както видяхме в другата статия, която ви препоръчвам прочетете в началото.

Тези релета се използват в различни приложения за изпълнение на функции като превключване на електрически вериги с висока мощност или електрическа изолация между две вериги, които работят с различни видове ток, като DC и AC. Те са особено полезни в ситуации, когато трябва да контролирате верига от разстояние или когато искате да изолирате управляваща верига от такава с по-висока мощност. Релетата могат да бъдат намерени в широка гама от устройства и системи, от домакински уреди и индустриално оборудване до системи за управление и автоматизация.

Какво е твърдотелно реле?

Твърдо състояние реле

Un Твърдо състояние реле е електронно превключващо устройство, което позволява протичането на електрически ток, когато слаб ток е приложен към неговите контролни клеми, или го предотвратява, когато не е приложен ток. Тоест в този смисъл той е много подобен на работата на конвенционалното реле.

Тези релета в твърдо състояние включват сензор, който реагира на управляващ сигнал, електронен превключвател в твърдо състояние, който управлява веригата на натоварване, и механизъм за свързване, който активира превключвателя без необходимост от движещи се механични компоненти, както в случая с електромагнитните. От друга страна, тези релета могат да бъдат проектирани да превключват както AC, така и DC ток.

За да направите това възможно без движещи се части, силови полупроводници, като тиристори и транзистори, за управление на токове с интензитет до повече от 100 ампера. Освен това, тъй като са в твърдо състояние, те се характеризират със способността си да превключват при много високи скорости, от порядъка на милисекунди, в сравнение с електромеханичните релета, и нямат механични контакти, които се износват с времето. Това обаче не са всички предимства, както ще видим по-късно.

За електрическа изолация между двете вериги управляващият сигнал е свързан към управляващата верига и повечето SSR използват оптично свързване. Това означава, че управляващото напрежение активира вътрешен светодиод, който свети и активира фоточувствителен диод (фотоволтаичен), който от своя страна управлява TRIAC (използван в AC), SCR или MOSFET (обикновено има един или няколко паралелно на CC) за превключване и преминаване от отворен към затворен или обратното...

Предимства и недостатъци на твърдотелно реле

Както можете да си представите, полупроводниковото реле има ventajas спрямо електромеханично реле, като например:

  • По-малък размер.
  • Работа при ниско напрежение, с възможно активиране от 1,5 V или по-малко.
  • Тъй като не включва движещи се части, той е напълно безшумен.
  • Те са по-бързи от магнитните, тъй като имат време за реакция от милисекунди.
  • Като нямат механични части, които се износват или контакти, които се влошават при високи токове, тези релета са по-надеждни и издръжливи.
  • Изходното съпротивление остава постоянно независимо от употребата.
  • Връзки без отскачане, избягване на колебания в превключването на контактите.
  • Те не произвеждат искри или електрически дъги, които могат да бъдат опасни в запалими среди.
  • По-устойчив на удари, вибрации и др., тъй като няма движещи се части, които могат да се счупят.
  • Те не излъчват електромагнитни вълни, които биха могли да причинят смущения в други устройства.

Както всичко, те също имат неговите недостатъци, като:

  • Те отделят топлина поради съпротивление, което означава загуби.
  • Полярността на изхода може да повлияе на полупроводниковите релета, нещо, което не се случва в електромеханичните.
  • Поради тяхната значително по-бърза способност за превключване, полупроводниковите релета могат да получат фалшиво превключване в резултат на преходни натоварвания.
  • Те са склонни да останат в затворена верига в случай на повреда, докато електромеханичните релета са склонни да останат в отворено състояние. Това може да е положително за някои приложения, но не за всички...

приложения

Твърдотелни релета (SSR) могат да се използват в множество приложения, като:

  • Контрол на натоварването както в DC, така и в AC, за управление на електрически нагреватели, осветление, двигатели, уреди, отопление, охлаждане, водни помпи за напояване и др. Например, те могат да се използват във верига, която активира вентилатор, ако температурата се покачи до определени градуси, използвайки температурен сензор.
  • Индустриална автоматизация. Тъй като те са ключове, управлявани от ток, те могат да се използват в индустриални системи за управление за автоматизация на машини и процеси.
  • Медицинско оборудване като машини за ЯМР, оборудване за клиничен анализ и системи за физиотерапия за контрол на мощността и устройствата на това оборудване.
  • Резистивен и реактивен контрол на товара. Релетата в твърдо състояние са полезни в приложения, при които трябва да се превключват резистивни товари (като нагреватели) и реактивни товари (като двигатели), поради способността им да се справят с голямо разнообразие от видове товари.
  • Транспортни системи, като например приложения за железопътен и обществен транспорт, SSRs се използват за управление на сигнали, осветление и системи за контрол на трафика.
  • Други ...

Къде да купя твърдотелно реле?

Ако искате купете твърдотелно реле, можете да го купите за много малко в специализирани магазини или в онлайн платформи за продажба като Amazon:

Използвайте полупроводниковото реле с Arduino

Arduino IDE, типове данни, програмиране

За да използвате твърдотелно реле с Arduino, връзката е много проста, особено ако използвате SSR модул. За да свържете това реле към платката Arduino, трябва направете следните връзки:

  • DC+: този релеен вход е свързан към 5v връзката на платката Arduino.
  • DC-: Този друг вход на релето се свързва към GND или земната връзка на платката Arduino.
  • CH1: ако това е едноканално твърдотелно реле, като това, което ще дадем като пример, този релеен вход ще бъде свързан към цифров изход на Arduino за управление, например D9.
  • NO/C: те са изходите на полупроводниковото реле, което ще бъде свързано към устройството, което искаме да управляваме. Например електрическа крушка. Вземете предвид листа с данни на релето, което купувате, и наложените ограничения. Например, някои понасят само натоварване от 250 V AC и максимален интензитет от 2 A, уверете се, че не го надвишавате...

Като каза това, сега да видим как ще бъде програмиран, използвайки тази проста примерна скица:

const int pin = 9;      //Pin de control del relé en el que lo hayas conectado, en este caso D9.
 
void setup()
{
  Serial.begin(9600);    //Iniciar puerto serie
  pinMode(pin, OUTPUT);  //Definir pin D9 como salida para el envío de señal.
}
 
void loop()
{
  digitalWrite(pin, HIGH);   // Poner el D9 en estado alto para activar el relé
  delay(5000);               // Esperar 5 segundos
  digitalWrite(pin, LOW);    // Poner el D9 en estado bajo, para desactivar. 
  delay(5000);               // Esperar 5 segundos
}

Както можете да видите, това е много прост код, така че можете да го промените и да научите как да използвате релето. В този случай ние просто сме създали цикъл, така че релето постоянно да преминава от едно състояние в друго...


Бъдете първите, които коментират

Оставете вашия коментар

Вашият имейл адрес няма да бъде публикуван. Задължителните полета са отбелязани с *

*

*

  1. Отговорен за данните: Мигел Анхел Гатон
  2. Предназначение на данните: Контрол на СПАМ, управление на коментари.
  3. Легитимация: Вашето съгласие
  4. Съобщаване на данните: Данните няма да бъдат съобщени на трети страни, освен по законово задължение.
  5. Съхранение на данни: База данни, хоствана от Occentus Networks (ЕС)
  6. Права: По всяко време можете да ограничите, възстановите и изтриете информацията си.