Rơle trạng thái rắn là gì và tại sao cần thiết?

Rơle trạng thái rắn là các thiết bị điện tử chậm nhưng chắc chắn thay thế các thiết bị chuyển mạch như rơle điện từ và công tắc tơ từ một hốc kỹ thuật. Tất cả điều này là do tính chất chuyển đổi cao của nó. Tiếp theo, chúng tôi sẽ xem xét thiết bị, nguyên tắc hoạt động và mục đích của rơle trạng thái rắn.

Nội dung:

Lĩnh vực ứng dụng
Tính năng thiết bị
Xây dựng

Lĩnh vực ứng dụng

Các thiết bị này được sử dụng trong tự động hóa công nghiệp, từ xa, khai thác và cơ chế luyện kim, công nghiệp hóa chất, thiết bị y tế, điện tử quân sự và các lĩnh vực khác.

Từ tên "trạng thái rắn" có nghĩa là sự vắng mặt của bất kỳ bộ phận chuyển động. Thay vì một nhóm liên lạc, chúng được thay thế bằng một công tắc nguồn điện tử. Do đó, loại thiết bị này không tạo ra vòng cung trong khi chuyển đổi. Đặc tính này rất hữu ích khi được sử dụng trong ngành hóa chất, ở những nơi ô nhiễm khí nghiêm trọng, cũng như ở những nơi có hàm lượng bụi mài mòn cao. Ngoài ra, thời gian phản ứng với tín hiệu đến phải là tức thời, một phần nghìn giây, không có hiện tượng trễ, phạm vi nhiệt độ rộng, chuyển đổi không ồn ào.

Tính năng thiết bị

Sự vắng mặt của các quá độ dưới dạng một vòng cung và tia lửa làm tăng thời gian hoạt động lên nhiều lần. Nếu một liên hệ bình thường, tốt nhất, được thiết kế cho 500 nghìn hoạt động chuyển mạch, thì phần tử điện tử công suất không có dữ liệu đó. Ngay cả với chi phí cao hơn, rơle điện tử vẫn có lợi hơn khi sử dụng theo quan điểm kinh tế, bởi vì để bật và tắt, bạn cần tiêu tốn ít năng lượng hơn so với rơle điện từ truyền thống và tải mạnh được điều khiển trực tiếp bởi các vi mạch.

Danh pháp của các loại sản phẩm khá lớn: từ kích thước thu nhỏ đến các thiết bị điều khiển động cơ của bộ truyền động. Cũng có một sự khác biệt trong loại điện áp chuyển mạch, cho trực tiếp và xen kẽ. Điều này phải được xem xét khi chọn một rơle trạng thái rắn.

Mỗi thiết bị đều có điểm yếu riêng và rơle trạng thái rắn cũng không ngoại lệ. Điểm nổi bật của các phím điện tử là độ nhạy đối với dòng tải, phần vượt quá các linh kiện điện tử khó tồn tại và khi vượt quá nhiều lần, chúng hoàn toàn thất bại. Do đó, khi chọn hoặc thay thế thiết bị, bạn phải có trách nhiệm tiếp cận việc bảo vệ chìa khóa bằng các thiết bị bảo vệ. Bạn cần chọn các phím hiện tại gấp hai hoặc ba lần, từ tải chuyển đổi. Ngoài ra, điều quan trọng là phải trang bị mạch điện với các cầu chì liên kết hoặc máy loại B đặc biệt nhanh.

Xây dựng

Thiết bị chuyển tiếp trạng thái rắn là bảng mạch điện tử bao gồm công tắc nguồn, bộ phận cách ly và bộ điều khiển. Vì các yếu tố sức mạnh có thể được sử dụng:

cho các mạch điện một chiều: bóng bán dẫn, bóng bán dẫn hiệu ứng trường, bóng bán dẫn hỗn hợp MOSFET hoặc mô đun IGBT.
để điều khiển các mạch điện áp xoay chiều, các công tắc triac hoặc cụm thyristor được lắp đặt.

Bộ ghép nối được cài đặt như một phần tử tách rời - thiết bị này bao gồm một phần tử phát sáng và một bộ thu ảnh, được phân tách bằng một lớp điện môi trong suốt. Đơn vị điều khiển là mạch ổn định điện áp và dòng điện cho một phần tử phát sáng trong bộ ghép quang.

Như có thể thấy từ mạch, các đầu vào điều khiển được đánh số 3 và 4, và đầu ra là đầu cuối 1 và 2. Trong mạch này, tín hiệu đầu vào có thể từ 70 volt đến 280 điện áp xoay chiều, và điện áp tại tải có thể đạt 480 volt. Nó không quan trọng liên hệ với người tiêu dùng được đặt trước hoặc sau khi chuyển tiếp.

Biểu tượng của rơle trạng thái rắn trong sơ đồ có thể trông như thế này (để phóng to, nhấp vào hình ảnh):

Đối với sơ đồ kết nối, trong đó thiết bị được cài đặt sau khi tải, kết nối nó với mặt đất. Với kết nối này, trong trường hợp ngắn mạch xuống đất, rơle được loại trừ khỏi chuỗi dòng chảy hiện tại.