Polovodičová relé

Role spolehlivých spínačů v moderních automatizačních systémech je velmi důležitá. Pokud jde o moderní technologické obory, jako jsou komunikační systémy, spotřební a automobilová elektronika nebo průmyslová automatizace, všude dochází k postupnému, ale zřetelnému přechodu od známých schémat přepínání ke konvenčním. elektromagnetická relé a přesunutí kontaktních spouštěčů na spolehlivější spínací nástroje, jako jsou polovodičová relé.

Polovodiče právem nahrazují mechanická spínací a ovládací zařízení i v obvodech s velkým proudovým zatížením, protože proces zdokonalování polovodičů každým rokem těší stále vyšší a vyšší vlastnosti výkonových spínačů.

Polovodičové relé obsahuje ve své konstrukci výkonné výkonové spínače, které úspěšně nahrazují kontakty tradičních elektromagnetických relé, spouštěčů a stykačů. Tato pokročilá polovodičová relé mohou spínat zátěže až 250 ampér, přičemž jsou spolehlivější.

Galvanické oddělení řídicích a výkonných obvodů nevyžaduje další izolační opatření pro takové relé. Polovodičová relé slouží jako rozhraní, kde jsou nízkonapěťové řídicí obvody a vysokonapěťové výkonové obvody navzájem izolovány. Struktura polovodičových relé od různých výrobců je poměrně podobná a všechna relé tohoto typu mají jen velmi malé rozdíly.

Vstupní obvod takového polovodičového relé může sestávat z rezistoru v sérii s optočlenem nebo může být složitější. Funkcí vstupního obvodu je přijímat řídicí signál pro následné sepnutí.

Dále v obvodu je optická izolace, která zajišťuje izolaci mezi vstupními, mezilehlými a výstupními obvody polovodičového relé. Vstupní signál je zpracováván spouštěcím obvodem, který řídí spínání výstupu polovodičového relé.

Spínací obvod dodává napětí do zátěže. Obvykle se tato část skládá z tranzistoru, tyristoru nebo triaku.

Pro spolehlivý provoz polovodičových relé za různých podmínek, včetně indukčních zátěží, je nutný ochranný obvod. I přes přítomnost ochranného obvodu ve všech polovodičových relé však stále existují různé modifikace a některá z těchto relé neumožňují indukční zátěž, zatímco jiná jsou pro ně speciálně přizpůsobena.

Výkonové polovodiče mají nějaký vnitřní odpor, takže při sepnutí zátěže se polovodičové relé zahřívá. Při zahřátí nad 60 stupňů Celsia se přípustná hodnota spínaného proudu snižuje, proto v náročných provozních podmínkách takové relé vyžaduje další odvod tepla.K tomu slouží radiátor nebo i chlazení vzduchem.

Pro indukční zátěže se doporučuje zajistit rezervu přípustného proudu 2-4krát, a pokud mluvíme o řízení asynchronního motoru, pak by rezerva proudu měla být desetinásobná.

Proudové napětí při ovládání výkonné zátěže aktivního charakteru je eliminováno použitím nulového spínacího relé, taková relé jsou vybavena přídavnou řídicí jednotkou spouštěcího obvodu, která zabraňuje rozběhu přetížením. Ale při řízení zátěže kapacitní nebo indukční povahy musí být zajištěna značná proudová rezerva.

Stejnosměrné relé s konstantním proudem má již zpravidla rezervu pro krátkodobé (ne více než 10 milisekund) trojnásobné zvýšení jmenovitého proudu při přetížení při rozběhu a tyristorová relé - desetinásobné.

Pro odolnost proti impulsnímu šumu je v pevném relé paralelně s výstupním obvodem instalován RC obvod, ale pro spolehlivější ochranu je nutné paralelně s každou z fází takového relé zapojit externí varistory.

Technická dokumentace poskytovaná výrobcem zpravidla obsahuje všechny komplexní údaje o vlastnostech konkrétního pevného relé a jeho přípustných režimech činnosti a oblastech použití obecně.