Cietvielu releji
Uzticamu slēdžu loma mūsdienu automatizācijas sistēmās ir ļoti svarīga. Mūsdienu tehnoloģiju jomās, piemēram, sakaru sistēmās, plaša patēriņa un automobiļu elektronikā vai rūpnieciskajā automatizācijā, visur notiek pakāpeniska, bet skaidra pāreja no pazīstamām komutācijas shēmām uz tradicionālajām. elektromagnētiskie releji un kontaktu starteru pārvietošana uz uzticamākiem pārslēgšanas rīkiem, piemēram, cietvielu relejiem.
Pusvadītāji pareizi aizvieto mehāniskās komutācijas un vadības ierīces pat ķēdēs ar jaudīgām strāvas slodzēm, jo pusvadītāju pilnveidošanas process katru gadu priecē ar arvien augstākiem jaudas slēdžu raksturlielumiem.
Pusvadītāju relejs savā konstrukcijā satur jaudīgus jaudas slēdžus, kas veiksmīgi aizstāj tradicionālo elektromagnētisko releju, starteru un kontaktoru kontaktus. Šie uzlabotie cietvielu releji var pārslēgt slodzi līdz 250 ampēriem, vienlaikus nodrošinot lielāku uzticamību.
Vadības un izpildķēžu galvaniskajai izolācijai šādam relejam nav nepieciešami papildu izolācijas pasākumi. Cietvielu releji kalpo kā interfeiss, kur zemsprieguma vadības ķēdes un augstsprieguma strāvas ķēdes ir izolētas viena no otras. Dažādu ražotāju cietvielu releju struktūra ir salīdzinoši līdzīga, un visiem šāda veida relejiem ir tikai ļoti nelielas atšķirības.
Šāda cietvielu releja ievades ķēde var sastāvēt no rezistora virknē ar optronu, vai arī tā var būt sarežģītāka. Ievades ķēdes funkcija ir saņemt vadības signālu turpmākai pārslēgšanai.
Tālāk ķēdē ir optiskā izolācija, kas nodrošina izolāciju starp cietvielu releja ieejas, starpposma un izejas ķēdēm. Ievades signālu apstrādā sprūda ķēde, kas kontrolē cietvielu releja izejas pārslēgšanu.
Komutācijas ķēde piegādā slodzei spriegumu. Parasti šī daļa sastāv no tranzistora, tiristora vai triac.
Cietvielu releju drošai darbībai dažādos apstākļos, ieskaitot induktīvās slodzes, ir nepieciešama aizsardzības ķēde. Tomēr, neskatoties uz aizsargķēdes klātbūtni visos cietvielu relejos, joprojām ir dažādas modifikācijas, un daži no šiem relejiem nepieļauj induktīvās slodzes, bet citi ir īpaši pielāgoti tiem.
Strāvas pusvadītājiem ir zināma iekšējā pretestība, tāpēc, pārslēdzot slodzi, cietvielu relejs uzsilst. Sildot virs 60 grādiem pēc Celsija, pārslēgtās strāvas pieļaujamā vērtība samazinās, tāpēc smagos darbības apstākļos šādam relejam nepieciešama papildu siltuma izkliede.Šim nolūkam tiek izmantots radiators vai pat gaisa dzesēšana.
Induktīvām slodzēm ir ieteicams nodrošināt pieļaujamās strāvas rezervi 2-4 reizes, un, ja mēs runājam par asinhronā motora vadību, tad strāvas rezervei jābūt desmit reizes.
Strāvas spriegums, kontrolējot jaudīgu aktīva rakstura slodzi, tiek novērsts, izmantojot nulles strāvas pārslēgšanas releju, šādi releji ir aprīkoti ar papildu sprūda ķēdes vadības bloku, kas novērš pārslodzes iedarbināšanu. Bet, kontrolējot kapacitatīvu vai induktīvu slodzi, ir jānodrošina ievērojama strāvas rezerve.
Parasti līdzstrāvas relejam ar pastāvīgu strāvu jau ir rezerve īstermiņa (ne vairāk kā 10 milisekundes) trīskāršam nominālās strāvas palielinājumam, kad palaišanas laikā tiek pārslogota, un tiristoru relejiem - desmitkārtīgi.
Lai nodrošinātu izturību pret impulsu troksni, RC ķēde ir uzstādīta cietā relejā paralēli izejas ķēdei, bet uzticamākai aizsardzībai ir nepieciešams savienot ārējos varistorus paralēli katrai no šāda releja fāzēm.
Ražotāja sniegtajā tehniskajā dokumentācijā parasti ir visi visaptverošie dati par konkrēta cietā releja īpašībām un tā pieļaujamajiem darbības režīmiem un pielietojuma jomām kopumā.