Was ist ein Halbleiterrelais?
Solid State Relay (SSR) ist ein berührungsloser Schalter, der aus mikroelektronischen Schaltungen, diskreten elektronischen Geräten und leistungselektronischen Leistungsgeräten besteht. Die Trennung zwischen dem Steueranschluss und dem Lastanschluss wird durch die Trennvorrichtung realisiert. Der Eingang des Halbleiterrelais verwendet ein kleines Steuersignal, um eine große Strombelastung direkt anzusteuern.
Solid-State-Relais (SOLIDSTATERELAYS, im folgenden abgekürzt als “SSR”) ist eine neue Art von berührungslosem Schaltgerät, das vollständig aus elektronischen Festkörperbauteilen besteht. Es nutzt die Schalteigenschaften von elektronischen Bauteilen wie Schalttransistoren und Triacs. Es kann den Zweck erfüllen, die Schaltung kontaktlos und ohne Funken zu aktivieren und zu deaktivieren, daher wird es auch “kontaktloser Schalter” genannt. Das Festkörperrelais ist eine aktive Vorrichtung mit vier Anschlüssen, bei der zwei Anschlüsse Eingangssteueranschlüsse und die anderen Enden Ausgangssteueranschlüsse sind. Es hat sowohl verstärkende Antriebsfunktion als auch Isolationsfunktion. Es eignet sich zum Ansteuern von Hochleistungs-Schaltaktoren. Es hat eine höhere Zuverlässigkeit als elektromagnetische Relais und hat keinen Kontakt, lange Lebensdauer und hohe Geschwindigkeit. Es hat wenig Einfluss auf die Außenwelt. Weit verbreitet
Welche Rolle spielen Halbleiterrelais?
Obwohl die Arten von Halbleiterrelais auf dem Markt zahlreich sind, ist ihre Funktionsweise grundsätzlich ähnlich. Es besteht hauptsächlich aus drei Teilen: Eingangs- (Steuer-) Schaltung, Treiberschaltung und Ausgangsschaltung (Last).
Dedicated Solid-State-Relais können Kurzschlussschutz, Überlastschutz und Übertemperaturschutz Funktionen haben, und die Kombination Logik-Solidified-Paket kann die intelligenten Module realisieren, die von Benutzern benötigt werden und direkt in der Steuerung verwendet werden. Solid-State-Relais wurden weit verbreitet in Computer-Peripheriegeräte, Konstanttemperatur-Systeme, Temperaturregelung, elektrische Ofenheizungssteuerung, Motorsteuerung, CNC-Maschinen, Fernsteuerungssysteme, industrielle Automatisierungsgeräte verwendet; Signallichter, Dimmer, Szintillatoren, Beleuchtungskontrollsysteme für Bühnenbeleuchtung; Instrumente Instrumente, medizinische Geräte, Kopierer, automatische Waschmaschinen; automatischer Brandschutz, Sicherheitssysteme und Schalter für Leistungskondensatoren, die für den Leistungsfaktor des Netzes usw. kompensiert werden, sowie für den Einsatz von explosionsgeschützten, feuchtigkeitsbeständigen und korrosionsschützenden Anwendungen in Chemie- und Kohlebergwerken. .
Der Eingangskreis des Halbleiterrelais liefert eine Schleife für das Eingangssteuersignal und ist damit die Triggerquelle für das Halbleiterrelais. Der Eingangskreis des Halbleiterrelais ist meistens ein Gleichstromeingang und der einzelne ist der Wechselstromeingang. Die Gleichstromeingangsschaltung ist weiter in einen ohmschen Eingang und einen Konstantstromeingang unterteilt. Der Eingangssteuerstrom der ohmschen Eingangsschaltung variiert linear mit der Eingangsspannung. Die Konstantstrom-Eingangsschaltung, wenn die Eingangsspannung einen bestimmten Wert erreicht, steigt der Strom nicht mehr signifikant mit dem Anstieg der Spannung. Dieses Relais kann auf einen relativ großen Eingangsspannungsbereich angewendet werden.
Die Ansteuerschaltung des Festkörperrelais kann eine Isolationskopplungsschaltung, eine Funktionsschaltung und eine Triggerschaltung umfassen. Die Isolationskopplungsschaltung verwendet derzeit zwei Arten von Schaltungsformen: Optokoppler und Hochfrequenztransformator. Üblicherweise verwendete Optokoppler sind eine Lichttriode, ein Licht-Zwei-Wege-Thyristor, eine Leuchtdiodenanordnung (Licht-Volt) und dergleichen. Der Hochfrequenztransformator ist gekoppelt, um unter einer bestimmten Eingangsspannung eine selbstoszillierende Oszillation von etwa 10 MHz zu bilden, und das Hochfrequenzsignal wird über den Transformatorkern an die Sekundärwicklung des Transformators übertragen. Die Funktionsschaltung kann verschiedene Funktionsschaltungen wie Detektionsgleichrichtung, Nulldurchgang, Beschleunigung, Schutz und Anzeige umfassen. Die Funktion der Triggerschaltung besteht darin, ein Triggersignal an das Ausgabegerät zu liefern.
Die Ausgangsschaltung des Halbleiterrelais realisiert das Ein / Aus-Schalten des Halbleiterrelais unter der Steuerung des Triggersignals. Die Ausgangsschaltung besteht hauptsächlich aus einer Ausgangsvorrichtung (Chip) und einer Absorptionsschaltung, die als eine Übergangsunterdrückungsfunktion wirkt und manchmal eine Rückkopplungsschaltung enthält.
Vor- und Nachteile von Halbleiterrelais
Vorteil
1. Hohe Lebensdauer, hohe Zuverlässigkeit: Solid-State-Relais haben keine mechanischen Teile, und die Solid-State-Geräte vervollständigen die Kontaktfunktion. Da sich keine beweglichen Teile befinden, können sie aufgrund der Komponenten, aus denen das Halbleiterrelais besteht, in Umgebungen mit starken Schock- und Vibrationsbelastungen arbeiten. Die inhärenten Eigenschaften bestimmen die lange Lebensdauer des Halbleiterrelais und die hohe Zuverlässigkeit.
2. Hohe Empfindlichkeit, geringe Regelleistung und gute elektromagnetische Verträglichkeit: Halbleiterrelais haben einen breiten Eingangsspannungsbereich und eine geringe Treiberleistung und sind mit den meisten integrierten Logikschaltungen kompatibel, ohne dass Puffer oder Treiber erforderlich sind.
Nachteil
1. Nach der Leitung ist der Röhrenspannungsabfall groß, die Durchlaßspannung des Thyristors oder die bidirektionale Siliziumsteuerung kann 1 ~ 2 V erreichen, und der Sättigungsspannungsabfall des Hochleistungstransistors liegt ebenfalls zwischen 1 ~ 2 V, der allgemeinen Leistung FET Der Einschaltwiderstand ist auch größer als der Kontaktwiderstand der mechanischen Kontakte.
2. Das Halbleiterbauelement kann nach dem Abschalten immer noch einen Leckstrom von einigen Mikroampere bis zu einigen Milliampere aufweisen, so dass eine ideale elektrische Isolation nicht erreicht werden kann.
3. Da der Röhrenspannungsabfall groß ist, sind der Stromverbrauch und die Wärmeerzeugung nach dem Leiten ebenfalls groß, und das Volumen des Hochleistungs-Festkörperrelais ist viel größer als das des elektromagnetischen Relais mit der gleichen Kapazität Die Kosten sind ebenfalls hoch.