Что такое твердотельное реле (SSR)
Твердотельное реле (также известное как SSR, SS Relay, SSR relay или SSR switch) - это интегрированное бесконтактное электронное коммутационное устройство, которое компактно собирается из интегральной схемы (IC) и дискретных компонентов . В зависимости от характеристик переключения электронных компонентов (таких как переключающие транзисторы, двунаправленные тиристоры и другие полупроводниковые компоненты), SSR способны очень быстро переключать состояние «ВКЛ» и «ВЫКЛ» нагрузки через электронную схему , так же, как функция традиционных механических реле. По сравнению с предыдущим реле « катушка-контакт », а именно электромеханическое реле(EMR), внутри SSR нет подвижной механической части, а также нет механического воздействия во время процесса переключения SSR. Поэтому твердотельное реле также называют « бесконтактным переключателем ».
Конструктивные характеристики выключателя SSR делают его превосходящим EMR. Основными преимуществами твердотельных реле являются следующие:
● Полупроводниковый компонент действует как переключатель для реле, которое имеет небольшие размеры (компактный размер) и длительный срок службы (длительный срок службы).
● Улучшение электромагнитной совместимости , чем ЭМИ - иммунитет к радиочастотной интерференции (RFI) и электромагнитных помех (EMI), низкий уровень электромагнитных помех и низким электромагнитным излучением .
● Нет движущихся частей, нет механического износа , нет шума работы, нет механических повреждений и высокая надежность.
● Благодаря функции «проводимость при нулевом напряжении, отключение при нулевом токе», простое переключение на «нулевое напряжение»
● Высокая скорость переключения ( скорость переключения SSR в 100 раз выше, чем общая ЭМИ), высокая рабочая частота.
● Высокая чувствительность, низкие электрические управляющие сигналы (SSR может напрямую управлять большими токовыми нагрузками через малые токовые управляющие сигналы), совместимые с логической схемой ( схемы TTL, CMOS, DTL, HTL), легко реализующие множество функций.
● Как правило , упаковываются изоляционным материалом , с хорошей влагостойкостью , сопротивлением плесени , коррозионной стойкостью , стойкостью вибрации , механическим сопротивлением ударного и взрывозащищенным исполнением.
Кроме того, функция усиления и возбуждения твердотельного реле очень подходит для управления мощным исполнительным механизмом , который более надежен, чем электромагнитные реле (ЭМИ). Управляющие переключатели твердотельных реле требуют очень малой мощности , поэтому низкие управляющие токи можно использовать для управления высокими токами нагрузки. И твердотельное реле использует зрелую и надежную технологию оптоэлектронной развязки между входными и выходными клеммами. Эта технология позволяет выходной сигнал устройства с низким энергопотреблениембыть непосредственно подключенным к входным клеммам управления твердотельного реле, для управления устройством большой мощности на выходной клемме твердотельного реле без необходимости использования дополнительной схемы защиты для защиты слаботочного устройства, поскольку «малый контроль» текущее устройство "(подключено к входной клемме SSR) и" большие источники питания управления "(подключены к выходной клемме SSR) были электрически изолированы. Кроме того, твердотельные реле переменного тока используют технологию « детектора пересечения нуля » для безопасного применения AC-SSR к выходному интерфейсу компьютера, не вызывая серии помех или даже серьезных сбоев в работе компьютера. И эти функции не могут быть реализованы EMR.
Благодаря присущим характеристикам твердотельных реле и вышеуказанным преимуществам, SSR широко использовался в различных областях с момента его появления в 1974 году и полностью заменил электромагнитные реле во многих областях, где электромагнитные реле не могут применяться. Особенно в области компьютерной системы автоматического управления , поскольку твердотельное реле требует очень низкой мощности привода и совместимо с логической схемой, а также может напрямую управлять выходной цепью без необходимости в дополнительном промежуточном цифровом буфере .
В настоящее время твердотельные реле хорошо работают в военных , химических , промышленных устройствах управления, электромобиле , телекоммуникации , гражданском электронном оборудовании управления, а также в приложениях безопасности и приборостроения, таких как система нагрева электропечи , компьютерная машина числового программного управления (станок с ЧПУ). ), машины дистанционного управления , электромагнитный клапан , медицинское оборудование , система управления освещением (например, светофор , сцинтиллятор , система управления освещением сцены ), бытовая техника(например, стиральная машина , электрическая плиты , печь , холодильник , кондиционер ), офисное оборудование (например , как копировальный аппарат , принтер , факс - аппарат и многофункциональные принтеры ), системы пожарной безопасности , электрические транспортные средства зарядки системы и так далее. В целом, твердотельные реле могут использоваться в любом приложении, требующем высокой стабильности (оптическая изоляция, высокая помехоустойчивость), высокой производительности (высокая скорость переключения, большой ток нагрузки) и небольшого размера корпуса.
Конечно, твердотельные реле также имеют некоторые недостатки, в том числе: наличие падения напряжения во включенном состоянии и тока утечки на выходе , необходимы меры по рассеянию тепла , более высокая стоимость покупки, чем у ЭМИ, реле постоянного тока и реле переменного тока не являются универсальными, единое состояние управления, небольшое количество контактных групп и плохой перегрузочной способности . Хотя некоторые специальные настраиваемые твердотельные реле могут решить некоторые из вышеуказанных проблем, эти недостатки необходимо учитывать и оптимизировать при проектировании схем и применении SSR для максимизации преимуществ твердотельных реле.
