Podczas tworzenia różnorodnych urządzeń elektrycznych i systemów często wymagają kontrolowanego przełączania. Zazwyczaj wykorzystywane do tego elektromechanicznych przekaźników mają szereg wad (najważniejsze z nich Duży rozmiar, trzeba dostarczyć wysoki sygnał mocy w obwodzie sterowania krótkotrwała usługi).
Skutecznie przezwyciężenie tych wad może przejść do nowej podstawy elementów. Jedną z takich sytuacji, w których z powodzeniem zastępuje tradycyjne techniki, elementy ze stali, znane jako przekaźniki półprzewodnikowe.
projekt
Podstawą konstrukcji przekaźnika półprzewodnikowego opartej na dwie części: klucz elektroniczny i układ sterowania, który pod Wpływ standaryzowanych sygnałów wejściowych przekręcić klucz w jednym z dwóch możliwych stanów: otwarte i Zamknięte.
Elektroniczne przekaźniki komponenty zaprojektowane w formie montażu, ciało, który jest wyposażony w niezbędne wnioski, w tym masy i gotowy do montażu w obiegu. Obudowa niektóre z modeli posiada odpowiednie wycięcia do bezpośredniego montażu na szynie DIN. Figura 1 przedstawia typowy przykład konstrukcji obudowy przekaźnika.
Przekaźnik służy jako kluczowy element:
- konwencjonalny lub tranzystory polowe z różnymi wzorami przekaźnika prądu stałego;
- tyrystory lub semistors przekaźnikowe AC.
Typowym rozwiązaniem, aby zapewnić niezawodną izolację elektryczną obwodów zasilania i sterowania - różne układ opto z penetracją oporu do kilku tysięcy woltów. Przykładem jednej z nich jest pokazany na Figurze 2.
Ze względu na stosunkowo niskie obwodów wyjściowych zasilania transoptora jego komplementarnego wzmacniacza. Alternatywnym sposobem rozwiązania tego problemu jest uważana za realizację etapu przekaźnika Darlington.
Stabilność klucza funkcjonującego w warunkach typowych zakresie ogniskowych stosowania niestabilności napięcia zostanie osiągnięty poprzez wprowadzenie wewnętrznego regulatora napięcia.
Elementy półprzewodnikowe są zamontowane na płytce drukowanej, która jest zainstalowana w zamkniętej obudowie. Na zewnętrznej powierzchni obudowy są przewidziane odpowiednie styki dla obwodów zasilających i sterujących.
Typowy obwód przełączania przekaźnika pokazano na Figurze 2. Brak większych różnic w porównaniu z odpowiednikami elektromechanicznych, ona nie ma.
Zalety i wady
W porównaniu z klasycznym półprzewodnikowego przełącznika analogowego ma szereg zalet.
Wśród nich:
- wysokiej jakości ze względu na brak ruchomych części masowych;
- możliwość stosowania w środowiskach zagrożonych wybuchem z powodu braku łuku elektrycznego występującego przy zerwaniu styków elektrycznych
- sztywna charakterystyka kontroli bez histerezy i odbiciu;
- dobrych parametrach ważenia i wielkości.
Według aktualnej nośności (do 150 A) starszego modelu stanu stałego przekaźniki nie są gorsze od ich odpowiedników elektromechanicznych. Jednocześnie, elementy te są z powodzeniem konkurować z tradycyjnymi przekaźników i styczników na funkcjonalności. Na przykład, są one w stanie zapewnić bezpośrednią kontrolę nawet dużych silników. Ponadto niektóre elementy tego gatunku nominalnie pozwala na pracę w obwodach nie tylko trwałe, ale również AC.
Główne wady to:
- Słaba odporność na przeciążenia i wysokie prawdopodobieństwo awarii na zwarcia;
- Stosunkowo wysoka oporność w stanie otwartym, co skutkuje w niektórych przypadkach, wymagają dodatkowego wymuszonego chłodzenia;
- typowy półprzewodnikowych przełączników o wysokiej nieliniowości charakterystyki prądu wyjściowego napięcia.
wniosek
Przekaźnik półprzewodnikowy jest skuteczne zastąpienie tradycyjnych urządzeń elektromechanicznych i może być zalecane do stosowania przy tworzeniu szeroką klasę urządzeń elektrycznych.