Содержание
Твердотельное реле 1 канал 5 В
Модуль твердотельного реле SolidStateRelay-5V-1 — это одноканальный малогабаритный модуль реле на 5 В, управляемый с помощью контролера Arduino, 8051, AVR, PIC, DSP, ARM, ARM, MSP430, TTL logic или с компьютера.
Твердотельного реле — электронное устройство, являющееся типом реле без механических движущихся частей, служащее для включения и выключения высокомощностной цепи с помощью низких напряжений, подаваемых на клеммы управления. Имеет больший срок службы и не издаёт характерных звуков, по сравнению с обычными, электромеханическими реле.
Реле содержит датчик, который реагирует на вход (управляющий сигнал) и твердотельную электронику, включающую высокомощностную цепь.
Твердотельные реле используют технологии полупроводниковых устройств, таких как тиристоры и транзисторы. Имеют более высокую скорость переключения, чем электромеханические реле и имеют полную гальваническую развязку.
Твердотельные реле менее приспособлены к выдерживанию кратковременных перегрузок (превышению предельно допустимых токов и напряжений), чем их электромеханические аналоги, и имеют чуть большее сопротивление в замкнутом состоянии.
- При решении задач автоматизации на основе платформы Arduino нередко возникает необходимость управления мощными нагрузками, такими, как насосы, двигатели, лампы освещения и т.д. Для управления различными приборами с большим входным током используют релейные модули Arduino.
- Модуль твердотельного реле SolidStateRelay-5V-1 предназначен для управления внешними силовыми нагрузками в устройствах (роботах) на платформе ARDUINO в случаях, когда требуется гальваническая развязка самой нагрузки и управляющего модуля.
- Данный модуль можно использовать для управления приборами подключаемыми к сети 220 В (осветительные, бытовые и т.д. с током потребления до 2 А).
Характеристики
Тип: DC-AC
Количество реле: 1 шт.
Тип реле: твердотельные
Напряжение питания: 5 В (160 мА)
Уровни входного напряжения: (2.5-5 В высокий уровень, реле включено), (0-1.5 В низкий уровень реле — выключено)
Максимальный ток, на входе модуля: < 12 мА, при Vcc = 5 В
Номинальное напряжение нагрузки (AC): 120 — 240 В, переменного тока 50/60 Гц
Номинальный ток нагрузки (AC): 0. 1 — 2 А
Максимальное время срабатывания: < 1 мс после пересечения нуля
Размеры: 25 х 34 х 25 мм
Вес модуля: 13 грамм
Обозначение выводов модуля:
Вывод с меткой «DC +» –> плюс питания
Вывод с меткой «DC-» –> минус питания
Вывод с меткой «CH» –> управляющий вход
Модуль твердотельного реле SolidStateRelay-5V-1 предназначен для замыкания выходной цепи переменного тока (с номинальным напряжением до 240 В), при подаче управляющего сигнала 5 В постоянного тока на вход модуля.
В модуле используется реле Omron G3MB-202P с функцией пересечения ноля (zero cross function). Данная функция предусматривает возможность замыкания выходной цепи, только когда переменное напряжение нагрузки пересекает ноль, благодаря чему, ток нагрузки увеличивается плавно. Такой тип включения продлевает срок службы устройств подключённых к силовой части модуля, но делает невозможным замыкание цепей нагрузки постоянного тока.
Выберите продукцию из спискаНормирующие преобразователи измерительные …НПСИ-ТП нормирующий преобразователь сигналов термопар и напряжения …НПСИ-237-ТП нормирующий преобразователь сигналов термопар и напряжения, IP65 …НПСИ-ТС нормирующий преобразователь сигналов термосопротивлений …НПСИ-237-ТС нормирующий преобразователь сигналов термосопротивлений, IP65 …НПСИ-150-ТП1 нормирующий преобразователь сигналов термопар и напряжения …НПСИ-150-ТС1 нормирующий преобразователь сигналов термометров сопротивления …НПСИ-110-ТП1 нормирующий преобразователь сигналов термопар и напряжения …НПСИ-110-ТС1 нормирующий преобразователь сигналов термометров сопротивления …НПСИ-250/500-УВ1 преобразователь сигналов термопар, термосопротивлений и потенциометров…НПСИ-250/500-УВ1.2 преобразователь сигналов термопар, термосопротивлений и потенциометров, разветвитель «1 в 2» …НПСИ-230-ПМ10 нормирующий преобразователь сигналов потенциометров …НПСИ-200-ГРТП модули гальванической развязки токовой петли. |
Как работают твердотельные реле?
4 октября 2022 г. | Назад к основам
Электрические реле в той или иной форме существуют уже более 100 лет. Только в 1971 году, когда Crydom изобрела твердотельное реле, мы сделали следующий большой шаг в релейной технологии.
Включаете ли вы что-либо из состояния «включено» или «выключаете», управляете сигнальными лампами или управляете индуктивными или резистивными нагрузками; SSR можно использовать в различных приложениях, сохраняя при этом относительно простую конструкцию. Мы решили, что пришло время пролить свет на скромное твердотельное реле.
Во-первых, давайте начнем с некоторых общепринятых выражений, которые мы часто встречаем при обсуждении SSR.
Твердотельное реле
Это может быть данностью, но почему бы не начать с абсолютных основ? Основное различие между электрическим механическим реле и полупроводниковым реле заключается в том, что в твердотельном реле нет реальных движущихся компонентов (как следует из названия!). Вместо того, чтобы полагаться на физический контакт, движущийся для замыкания цепи, твердотельные реле полагаются либо инфракрасные светоизлучающие диоды или светодиодные соединители для работы.
Типы: Трансформатор, оптоизолятор, конденсатор, эффект Холла, магнитосопротивление
Гальваническая развязка
Это практика разделения электрических компонентов. Вместо использования физического соединения для активации реле гальваническая развязка означает, что соединение должно быть выполнено с использованием светодиодного или инфракрасного света. Гальваническая развязка гарантирует отсутствие сбоев, а также обеспечивает проводную связь с несколькими устройствами, которым требуется отдельное регулирование мощности.
Оптопара (также известная как оптоизолятор, оптоизолятор или оптопара)
Что касается твердотельных реле, оптопары — это компоненты источника света (обычно светодиодного или инфракрасного), которые обеспечивают переключение.
Передатчик (Tx) и приемник (Rx) расположены внутри твердотельного реле, где они получают питание от управления сигналом. После подачи питания оптопара переключает цепь (размыкает или замыкает), что позволяет сигналу полного напряжения проходить через выход твердотельного реле.
Вообще говоря, оптопара состоит из двух отдельных компонентов, один для передачи сигнала, а другой для приема; но чаще всего его называют полной единицей.
Управление сигналом (он же контроль или напряжение цепи)
Относительно низкое напряжение, специально используемое для включения оптопары или наоборот. Обычно в зависимости от производителя это может быть от 3 или 4 вольт постоянного тока до 24 вольт постоянного тока.
Номинальное напряжение
Стандартное напряжение, на которое рассчитано твердотельное реле.
Рабочее напряжение Полный потенциальный диапазон напряжения, при котором может функционировать твердотельное реле, при котором напряжение входного сигнала может колебаться.
Коммутационные устройства
Транзистор (биполярный или МОП):
MOSFET (металл-оксид-полупроводниковый полевой транзистор) представляет собой полупроводниковое устройство, состоящее из двух металлооксидных полупроводниковых полевых транзисторов (MOSFET), одного N-типа и одного P-типа, встроенных в один кремниевый чип. МОП-транзистор обычно используется для переключения нагрузок постоянного тока.
SCR Выпрямитель с кремниевым управлением (SCR):
Четырехслойное твердотельное устройство, контролирующее ток. Тринистор действует как переключатель, проводящий, когда на его затвор поступает ток, и он продолжает проводить до тех пор, пока он смещен в прямом направлении. SCR идеально подходит для переключения всех типов нагрузок переменного тока.
TRIAC :
Симистор представляет собой электронный компонент, примерно эквивалентный двум управляемым кремнием выпрямителям, соединенным в обратной параллельности (параллельно, но с обратной полярностью) и с их затворами, соединенными вместе. Это приводит к двунаправленному электронному переключателю, который может проводить ток в любом направлении. Симистор идеально подходит для коммутации резистивных нагрузок переменного тока.
Круто! Теперь, когда мы рассмотрели некоторые из наиболее распространенных терминов, используемых при обсуждении SSR, мы можем начать разбирать различные типы SSR на основе их частот переключения.
Переключение нуля:
- Для резистивных и емкостных нагрузок
- При подаче управляющего напряжения выход SSR активируется при первом переходе линейного напряжения через ноль. Время отклика составляет менее 8,33 мс. Также предлагается с дополнительной функцией мониторинга системы и функцией измерения тока.
- Благодаря высоким возможностям импульсного тока и напряжения блокировки твердотельные реле этого типа коммутации также успешно работают с большинством индуктивных и емкостных нагрузок.
Они наиболее часто используются в машинах для литья пластмасс, упаковочных машинах, паяльном оборудовании и машинах для пищевой промышленности.
Мгновенное включение:
- Для индуктивных нагрузок.
- Выход SSR активируется сразу после подачи управляющего напряжения. Следовательно, это реле может включаться в любом месте синусоидальной кривой переменного напряжения. Время отклика обычно может составлять всего 1 мс.
- SSR особенно подходит для приложений, где требуется быстрое время отклика, например, соленоиды или катушки.
Пиковое переключение:
- Для тяжелых индуктивных нагрузок.
- Пиковое переключающее твердотельное реле сконструировано таким образом, что выходная мощность активируется при первом пике линейного напряжения при подаче управляющего напряжения. После первого полупериода пиковое SSR переключения работает как обычное нулевое SSR переключения.
- В дальнейшем пиковый пусковой ток может быть уменьшен в течение первой половины периода для индуктивных нагрузок. Идеально подходит для индуктивных нагрузок с остатками железного сердечника (например, трансформаторов).
Переключение постоянного тока:
- Для резистивных и индуктивных нагрузок.
- Силовой полупроводник в коммутационном реле постоянного тока работает в соответствии с управляющим входом. Время отклика составляет менее 100 мс. Твердотельные реле с переключением постоянного тока используются с резистивными и индуктивными нагрузками для управления двигателями постоянного тока и клапанами.
- При переключении индуктивных нагрузок необходимо будет подключить избыточное напряжение обратного диода параллельно нагрузке в качестве защиты.
Аналоговое переключение:
- Для резистивных нагрузок.
- Поскольку управляющий вход аналогового реле 4–20 мА или 0–10 В пост. тока может изменяться, выход работает в соответствии с принципом фазового управления. Реле оснащено встроенной схемой синхронизации для обеспечения контроля фазового угла. Выход пропорционален входному сигналу. Передаточная функция является линеаризованной и воспроизводимой.
- Эти твердотельные реле очень полезны в приложениях с замкнутым контуром или там, где плавный пуск может ограничить высокие пусковые токи. Идеально подходит для переключения кварцевых нагревателей или в приложениях, требующих точного контроля температуры.
Аналоговое переключение полного цикла:
- Для резистивных нагрузок.
- С помощью этого конкретного принципа переключения твердотельное реле обеспечивает несколько полных циклов, равномерно распределенных в течение фиксированного периода времени, в зависимости от управляющего входа (либо 4–20 мА, либо 0–10 В пост.
тока) — с низким значением входа, соответствующим нулю и от высокого значения входа до полного вывода с периодом 1,28 секунды.
- Типичные области применения включают: аналоговое управление нагревательными элементами с креплением или автоматические контроллеры с управляющим сигналом 4-20 мА или 0-10 В постоянного тока. Управление зонами нагрева, аналоговое управление хрупкими нагревательными элементами, которые используются для резки, сварки и т. д., срок службы которых может быть увеличен за счет снижения термической нагрузки.
Переключение нуля с контролем системы:
- Для резистивных и индуктивных нагрузок.
- Системный контроль (чувство) SSR обеспечивает выход сигнала тревоги в случае отказа цепи. Мониторы внутренних цепей:
- Напряжение сети
- Ток нагрузки
- Правильное функционирование SSR
Состояние входа твердотельного реле:
- Реле предназначено для приложений, где требуется немедленное обнаружение неисправности.
Выходной сигнал тревоги доступен для определения состояния неисправности.
Переключение нуля с измерением тока:
- Для резистивных и индуктивных нагрузок.
- Твердотельное реле с измерением тока Solitron MIDI представляет собой тип нулевого переключения, который также обеспечивает выходной сигнал тревоги при обнаружении изменений в нагрузке.
- Типичные условия, которые могут быть обнаружены, включают: обрыв нагревателя, обрыв цепи, частичное короткое замыкание нагревателя, перегоревший предохранитель, короткое замыкание полупроводника и неисправное подключение питания. Встроенный датчик тока устраняет необходимость в дополнительном внешнем оборудовании.
- Уставка «ОБУЧЕНИЕ» задается с помощью кнопки или дистанционно, если предпочтителен ЧМИ.
- Как показано выше, сигнальный выход PNP выдает серию импульсов, которые идентифицируют определенный тип обнаруженной неисправности.
Взаимодействие с ПЛК может обеспечить четкую индикацию неисправности. Также доступен тревожный выход NPN.
Готовы обновить свое реле? Есть несколько важных факторов, которые необходимо учитывать при выборе типа реле, которое лучше всего подойдет для вашего приложения.
Из трех вариантов, предлагаемых Marshall Wolf Automation: Mercury, Solid State и Ice Cube, SSR предлагают бесшумное и долговечное решение. Это, однако, связано с дополнительным фактором производства тепла, который можно устранить, добавив радиатор или термопрокладку.
У нас есть команда агентов технической поддержки, готовых помочь вам найти подходящее реле для вашего приложения. Просто позвоните нам по телефону (847) 658-8130 и попросите техническую поддержку или напишите нам напрямую по адресу: [email protected].
Morgan Spano
Визуальное мышление в цифровом спектре, или с точки зрения непрофессионала…. Я создаю весь визуальный контент для Marshall Wolf Automation 🙂 Имея опыт работы в видеорекламе и кинопроизводстве, я работаю с отделом маркетинга MWA, чтобы сохранить наших клиентов чтение наших блогов и просмотр наших продуктов.
Обзор твердотельных реле | Промышленная автоматизация OMRON
Ведущий контент
Бесконтактные реле, в которых используется полупроводник, что позволяет работать с высокой скоростью и частотой. Компания OMRON предлагает твердотельные реле для самых разных областей применения.
Основное содержание
Что такое твердотельное реле?
Твердотельное реле (ТТР) — это реле без подвижного контакта. С точки зрения работы твердотельные реле мало чем отличаются от механических реле с подвижными контактами. Однако твердотельные реле используют полупроводниковые переключающие элементы, такие как тиристоры, симисторы, диоды и транзисторы.
Верх страницы
Структура и принцип работы
ТТР используют электронные схемы для передачи сигнала.
1. Устройство ввода (переключатель) включено.
2. Во входные цепи поступает ток, оптрон срабатывает, а в выходных цепях электрический сигнал передается на триггерную цепь.
3. Переключающий элемент в выходной цепи включается.
4. Когда переключающий элемент включается, протекает ток нагрузки и включается лампа.
5. Устройство ввода (переключатель) выключено.
6. Когда оптопара выключается, триггерная схема в выходных цепях выключается, что выключает переключающий элемент.
7. Когда переключающий элемент выключается, лампа гаснет.
Верх страницы
Характеристики
ТТР представляют собой реле, в которых используются полупроводниковые переключающие элементы. Они используют оптические полупроводники, называемые фотопарами, для изоляции входных и выходных сигналов.
Оптопары преобразуют электрические сигналы в оптические и передают сигналы через пространство, таким образом, полностью изолируя входную и выходную секции при передаче сигналов на высокой скорости.
Кроме того, твердотельные реле состоят из электронных компонентов без механических контактов. Следовательно, твердотельные реле имеют множество функций, которых нет у механических реле.
Главной особенностью SSR является то, что в SSR не используются переключающие контакты, которые физически изнашиваются.
Механические реле (реле общего назначения)
Пример электромагнитного реле (ЭМР)
ЭМИ создает электромагнитную силу, когда на катушку подается входное напряжение. Электромагнитная сила перемещает якорь. Якорь переключает контакты синхронно.
Твердотельные реле (ТТР)
Репрезентативный пример переключения для нагрузок переменного тока
Общий реле.![]() емкость контролируется. Включить уменьшение размеров многополюсных реле. И т. д. | Включение высокоскоростного и высокочастотного переключения. Неограниченное количество операций переключения. Состоит из полупроводников, поэтому отсутствует эрозия контактов , вызванная переключением. Функция пересечения нуля. Нет шума при работе. И т. д. | |
Меры предосторожности | Ограниченное количество переключений. Это связано с тем, что механическое переключение приводит к эрозии контактов . И т. д. | Необходимы меры по отводу тепла. Это происходит из-за большего собственного тепловыделения, которое возникает из-за потерь в полупроводнике по сравнению с 9Реле электромагнитные 0275 (Реле общего назначения). и т. Д. |
Выбор Точки | Кривые электрической прочности Пример: MY2 (справочная информация) Резитивная нагрузка Индуктивная нагрузка | .![]() . Информация) |
Верх страницы
Типы ТТР
Компания OMRON классифицирует твердотельные реле по типу, как показано в следующей таблице.
Type | Load current | Points | Typical Relays | |
SSRs integrated with heat sinks | 150 A or lower | The integrated heat sink обеспечивает тонкий дизайн. Эти реле в основном устанавливаются в блоке управления 9панели 0275. | G3PJ, G3PA, G3PE, G3PH etc. | |
SSRs with separate heat sinks | 90 A or lower | Separate installation of heat sinks allows the customers to select heat sinks to соответствуют корпусам устройств, которые они используют. ![]() в основном встроены в устройства. | G3NA, G3NE и т. д. | |
Реле с той же формы | 5 А (10 А) или ниже | Эти реле имеют ту же форму, что и вставные реле , и могут использоваться те же гнезда. Они обычно встраиваются в панели управления и используются для приложений ввода-вывода для программируемых контроллеров и других устройств. | G3F (D), G3H (D), G3R-I/O, G3RZ, G3TA и т. Д. | |
, Установленные SSRS | . конструкция для монтажа до печатных плат. Ассортимент продукции также включает реле MOS FET , которые в основном используются для переключения и соединения сигналов . | Г3М, Г3С, Г3ДЗ и др. |
Реле * MOS FET имеют схемы управления, отличные от традиционных твердотельных реле.
Обратитесь к разделу «МОП-реле с полевыми транзисторами» в разделе «Дополнительная информация» о структуре реле с полевыми МОП-транзисторами, глоссарии и другой информации.
Верх страницы
Методы управления
Управление ВКЛ/ВЫКЛ
Управление ВКЛ/ВЫКЛ представляет собой форму управления, при которой нагреватель включается и выключается путем включения и выключения твердотельного реле в ответ на выходные сигналы напряжения от регулятора температуры. Такое же управление возможно и с помощью электромагнитного реле, но для управления нагревателем необходимо использовать твердотельное реле, если оно включается и выключается с интервалом в несколько секунд в течение нескольких лет.
Возможна недорогая бесшумная работа без технического обслуживания.
Управление фазой (одна фаза)
При фазовом управлении выход изменяется каждые полпериода в ответ на токовые выходные сигналы в диапазоне от 4 до 20 мА от регулятора температуры. Используя эту форму управления, возможен высокоточный контроль температуры, и он широко используется в полупроводниковом оборудовании.
Возможен точный контроль температуры.
Увеличен срок службы отопителя.
Оптимальное управление циклом
Основным принципом, используемым для оптимального управления циклом, является контроль пересечения нуля, который определяет состояние ВКЛ/ВЫКЛ в каждом полупериоде. Выводится сигнал, который точно соответствует среднему времени вывода.
Точность функции пересечения нуля такая же, как и при традиционном управлении пересечением нуля. Однако при обычном управлении переходом через ноль выход остается постоянно включенным в течение определенного периода времени, тогда как при оптимальном управлении циклом состояние ВКЛ/ВЫКЛ определяется в каждом цикле для повышения точности вывода.
Многими обогревателями можно управлять с помощью связи.
Возможна бесшумная работа с высокой скоростью отклика.