Препоръки за избор и характеристики на работа, методи за превключване на полупроводникови релета

Предимството на този метод на превключване е, че няма генерирани смущения при включване. Недостатъците са прекъсването на изходния сигнал и невъзможността за използване при силно индуктивни товари. Основното приложение на този тип превключване е подходящо за резистивни натоварвания (системи за наблюдение и контрол на отоплението). Използва се и за капацитивни и леко индуктивни товари.

Предимството на метода на фазово управление е в непрекъснатостта и плавността на управлението. Този метод ви позволява да регулирате количеството напрежение на изхода чрез промяна на формата (регулатор на мощността). Недостатъкът е наличието на шум при превключване. Използва се за резистивни (системи за контрол на топлината), променливи резистивни (инфрачервени излъчватели), индуктивни товари (трансформатори) и управление на осветлението (лампи с нажежаема жичка).

Един от най-важните параметри за избор на TR е токът на натоварване. За надеждна и дългосрочна работа е необходимо да изберете реле с токов запас, но в същото време трябва да се вземат предвид и стартовите токове, т.к. TR е в състояние да издържи 10 пъти претоварване по ток само за кратко време (10ms). Така че, когато работите с активен товар (нагревател), номиналният ток трябва да бъде с 30-40% по-голям от номиналния ток на натоварване, а когато работите с индуктивен товар (електродвигател), трябва да се вземе предвид стартовият ток и маржът на тока трябва да се увеличи 6-10 пъти.

Примери за токов запас за различни видове натоварване:

активно натоварване (нагревателни елементи) - резерв 30-40%
асинхронни електродвигатели - 6 ... 10 пъти текущата граница
лампи с нажежаема жичка - 8 ... 12 пъти текущия марж
намотки на електромагнитни релета – 4…10 кратнитекущ марж

Друг важен фактор за надеждната работа на твърдотелните релета е тяхната работна температура. По време на работа на SSR, поради загуби в силовите елементи, се генерира голямо количество топлина, което трябва да се отстрани с помощта на охлаждащи радиатори. Декларираният номинален ток на релето е способен да превключва при температура не по-висока от 40°C. С повишаване на температурата на TR неговата пропускателна способност намалява с 20-25% на всеки 10°C. При температура от приблизително 80 ° C, неговият токов капацитет се намалява до нула и в резултат на това релето се проваля. Много фактори могат да повлияят на температурния режим: мястото на инсталиране, температурата на околната среда, циркулацията на въздуха, натоварването на твърдото реле и т.н. Когато се използва за "тежки" натоварвания (стартиране на асинхронен двигател), трябва да се вземат допълнителни мерки за подобряване на разсейването на топлината: инсталирайте на по-голям радиатор, направете принудително охлаждане (инсталирайте вентилатор).

Релетата в твърдо състояние имат вградена RC верига за защита срещу фалшиво превключване, когато се използват при индуктивен товар.
Трябва да се използват варистори за защита срещу преходно пренапрежение от страна на товара. Те се избират въз основа на стойността на комутираното напрежение Uvar = 1,6-2Ucom. Трябва да се отбележи, че съвременните TR издържат на значителни пренапрежения дори без използването на варистори. Много по-опасно за TR е свръхток.

За защита от свръхток трябва да се използват специални бързодействащи полупроводникови предпазители. Те се избират, като се вземе предвид стойността на номиналния ток на релето Ipr \u003d 1 - 1,3 Inom., А самият TR трябва да бъде с много по-голям запас от ток, вкл. като се вземат предвид пусковите токове на товара. Тованай-ефективният начин за защита на TR от свръхток. Тъй като релето може да издържи само на краткотрайно (10ms) претоварване, използването на прекъсвачи няма да ги спаси от повреда.
За правилна работа на твърдотелно реле при ниски токове на натоварване (съизмерими с тока на утечка) е необходимо да се монтира шунтово съпротивление успоредно на товара.

Основното приложение на TR е в системите за управление на отоплението. Полупроводниковите релета ZD3, VD, LA се използват най-често в технологични процеси, където се изисква поддържане на температура с висока точност (PID, Fuzzy mode). В този случай релетата VD, LA ще осигурят плавно регулиране поради метода на фазово управление.

Полупроводниковите релета ZA2 се използват по-често в системи, където не се изисква висока точност на поддържане на температурата (режим включване-изключване).

Полупроводникови релета VA (Variable Resistor Control) се използват за ръчно регулиране на мощността към товара. С такова устройство можете да регулирате мощността на нагревателя или инфрачервения излъчвател, да промените яркостта на блясъка на лампа с нажежаема жичка.

При определени условия твърдотелни релета могат да се използват за стартиране на асинхронни двигатели. Необходимо е да се вземат предвид стартовите токове на двигателя и да се избере TR с многократен марж на тока. Вземете мерки за допълнително отвеждане на топлината. Използвайте варистори за защита на TR срещу краткотрайни пренапрежения и бързодействащи предпазители за защита от свръхток.

Възможно е да се организира управлението на група релета от един източник на захранване. В този случай е необходимо да изберете източник с достатъчна мощност, за да включите цялата релейна група. В същото време можете да оставите опцията за активиране -изключване на отделно реле за управление на желаната зона.