Was ist ein Halbleiterrelais und warum wird es benötigt?
Anwendungsgebiet
Diese Geräte werden in der industriellen Automatisierung, Telemetrie, im Bergbau und in metallurgischen Mechanismen, in der chemischen Industrie, in medizinischen Geräten, in der Militärelektronik und in anderen Bereichen eingesetzt.
Mit dem Namen "Festkörper" ist das Fehlen beweglicher Teile gemeint. Anstelle einer Kontaktgruppe werden sie durch einen elektronischen Netzschalter ersetzt. Aus diesem Grund erzeugt dieser Gerätetyp beim Schalten keinen Lichtbogen. Diese Eigenschaft ist sehr nützlich, wenn sie in der chemischen Industrie, an Orten mit starker Gasverschmutzung sowie an Orten verwendet wird, an denen der Schleifstaubgehalt hoch ist. Außerdem sollte die Reaktionszeit auf das eingehende Signal augenblicklich sein, Tausendstel Millisekunden, keine Hysterese, ein breiter Temperaturbereich und geräuschloses Schalten.
Gerätefunktionen
Das Fehlen von Transienten in Form eines Lichtbogens und von Funken erhöht die Betriebszeit um ein Vielfaches. Wenn ein normaler Kontakt bestenfalls für 500.000 Schaltvorgänge ausgelegt ist, verfügt das leistungselektronische Element nicht über solche Daten. Selbst bei höheren Kosten sind elektronische Relais aus wirtschaftlicher Sicht rentabler, da Sie zum Ein- und Ausschalten im Vergleich zu herkömmlichen elektromagnetischen Relais weniger Energie verbrauchen müssen und die leistungsstarke Last direkt von Mikroschaltungen gesteuert wird.
Die Nomenklatur der Produkttypen ist ziemlich groß: von Miniaturgrößen bis zu Geräten, die die Motoren von Aktuatoren steuern. Es gibt auch einen Unterschied in der Art der Schaltspannung für Direkt- und Wechselspannung. Dies muss bei der Auswahl eines Halbleiterrelais berücksichtigt werden.
Jedes Gerät hat seine eigenen Schwächen, und Halbleiterrelais sind keine Ausnahme. Die Achillesferse elektronischer Schlüssel ist die Empfindlichkeit gegenüber dem Laststrom, dessen Überschuss elektronische Komponenten schwer zu überleben sind und bei mehrmaliger Überschreitung vollständig ausfallen. Daher müssen Sie beim Auswählen oder Ersetzen des Geräts verantwortungsbewusst mit Schutzgeräten an den Schutz des Schlüssels herangehen. Sie müssen die Tasten zwei- oder dreimal mehr Strom aus der geschalteten Last auswählen. Darüber hinaus ist es wichtig, den Stromkreis mit Sicherungseinsätzen oder schnellen Spezialmaschinen der Klasse B auszustatten.
Bau
Eine Halbleiterrelaisvorrichtung ist eine elektronische Leiterplatte, die aus einem Netzschalter, einem Isolationselement und einer Steuereinheit besteht. Als Kraftelemente können verwendet werden:
- für Gleichstromkreise: Transistoren, Feldeffekttransistoren, MOSFET-Verbundtransistoren oder IGBT-Module.
- Zur Steuerung von Wechselspannungskreisen sind Triac-Schalter oder Thyristor-Baugruppen installiert.
Optokoppler werden als Isolationselement installiert - dieses Gerät besteht aus einem lichtemittierenden Element und einem Fotoempfänger, die durch ein transparentes Dielektrikum getrennt sind. Die Steuereinheit ist eine Spannungs- und Stromstabilisierungsschaltung für ein lichtemittierendes Element in einem Optokoppler.
Wie aus der Schaltung ersichtlich ist, sind die Steuereingänge mit 3 und 4 nummeriert, und der Ausgang ist die Klemmen 1 und 2. In dieser Schaltung kann das Eingangssignal zwischen 70 Volt und 280 Wechselspannung liegen und die Spannung an der Last kann 480 Volt erreichen. Es spielt keine Rolle, welcher Kontakt sich der Verbraucher vor oder nach dem Relais befindet.
Das Symbol des Halbleiterrelais im Diagramm kann folgendermaßen aussehen (zum Vergrößern auf das Bild klicken):
In Bezug auf den Anschlussplan wird das Gerät nach dem Laden installiert und mit der Erde verbunden. Bei dieser Verbindung ist das Relais bei einem Kurzschluss nach Masse von der Stromflusskette ausgeschlossen.
Schließlich empfehlen wir, ein Video anzusehen, das deutlich zeigt, wie ein Halbleiterrelais funktioniert und woraus es besteht:
Deshalb haben wir den Zweck, den Umfang und das Design des Halbleiterrelais untersucht. Wir hoffen, dass die bereitgestellten Informationen nützlich und verständlich waren!
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