Lorsque vous créez une variété de dispositifs et systèmes électriques nécessitent souvent la commutation contrôlée. Habituellement utilisé pour ce relais électromécaniques ont un certain nombre d'inconvénients (les les principaux grande taille, la nécessité de fournir des signaux de forte puissance dans le circuit de commande, à court terme service).
En effet surmonter ces défauts peuvent passer à la nouvelle base de l'élément. L'un de ces développements, qui remplace avec succès la technique traditionnelle, des éléments d'acier, appelés relais à l'état solide.
conception
La base de la conception de relais à l'état solide à base de deux parties: une clé électronique et un circuit de commande qui, en vertu l'influence des signaux d'entrée normalisés tourner la clé dans l'un des deux états possibles: ouvert et Fermé.
Les composants électroniques relais conçus sous la forme de l'assemblage, dont le corps est fourni avec les conclusions nécessaires, y compris sol et prêt à être installé dans le circuit. Logement quelques-uns des modèles a des découpes appropriées pour un montage direct sur rail DIN. La figure 1 montre un exemple typique de la conception du boîtier du relais.
Le relais est utilisé en tant qu'élément essentiel:
- classique ou FET de différents modèles pour le relais à courant continu;
- thyristors ou semistors relais AC.
solution typique pour assurer une isolation électrique fiable des circuits de puissance et de contrôle - divers circuits opto avec une résistance à plusieurs milliers pénétrants volts. Un exemple de l'un d'eux est représenté sur la Figure 2.
En raison des circuits de sortie de puissance relativement faible photocoupleur son amplificateur complémentaire. Une autre façon de résoudre ce problème est considéré comme la réalisation de la phase de relais de sortie Darlington.
La stabilité de clé fonctionnant dans des conditions typiques du champ focal d'application de l'instabilité de la tension est atteinte par l'introduction d'un régulateur de tension interne.
des composants semi-conducteurs sont montés sur la carte de circuit, qui est installé dans un boîtier étanche. Sur la surface extérieure du boîtier sont prévus, contacts correspondants des circuits de puissance et de commande.
circuit de commutation de relais type représenté sur la figure 2. Aucune différence majeure de leurs homologues électromécaniques, elle n'a pas.
Avantages et inconvénients
Par rapport au commutateur analogique classique à l'état solide, il présente un certain nombre d'avantages.
Parmi ceux-ci:
- haute performance en raison de l'absence de pièces mobiles massives;
- la possibilité d'utilisation dans des environnements potentiellement explosifs en raison de l'absence d'un arc électrique se produisant à la rupture des contacts électriques
- caractéristique de commande rigide sans hystérésis et de rebond;
- bons paramètres de poids et de taille.
Selon la capacité de charge (jusqu'à 150 A) ancien modèle de relais à semi-conducteurs ne sont pas inférieurs à leurs homologues électromécaniques. En même temps, ces éléments sont en compétition avec succès avec des relais traditionnels et contacteurs sur la fonctionnalité. Par exemple, ils sont en mesure de fournir un contrôle direct des moteurs même de grande taille. En outre, certains éléments de cette espèce permet théoriquement le fonctionnement dans les circuits non seulement permanent, mais aussi AC.
Les principaux inconvénients sont les suivants:
- mauvaise résistance aux surcharges et une forte probabilité de défaillance à court circuit;
- résistance relativement élevée à l'état ouvert, ce qui, dans certains cas nécessitent un refroidissement forcé supplémentaire;
- semi-conducteur typique commute pour une grande non-linéarité de la caractéristique courant-tension de sortie.
conclusion
Relais statique est le remplacement efficace des dispositifs électromécaniques traditionnels et peut être recommandé pour une utilisation lors de la création d'une large classe de dispositifs électriques.