Твердотельное реле что это такое и как работает

Твердотельное реле – новый тип бесконтактных реле в инновационной электротехнике

Твердотельные реле относятся к модульным полупроводниковым устройствам, в конструкции которых предусмотрены силовые ключи на структурах, содержащих симисторы, тиристоры или транзисторы.

Используются в качестве успешной альтернативы традиционным электромагнитным реле или контакторам. Устройства распространены в сфере коммутации однофазных и 3-фазных линий. Они применяются для бесконтактной коммутации отопительных устройств, освещения и прочего оборудования с резистивной нагрузкой с напряжением от 24 до 380 В для переменного тока для управления трансформаторами. Используются для индуктивной нагрузки, например, слаботочные двигатели или электромагниты.

Рис. №1. Внешний вид твердотельного реле и габаритные размеры.

Твердотельные реле подразделяются по типу управления, это реле переменного или постоянного тока с использованием переменного резистора и с помощью аналогового сигнала тока 4 – 20 мА. Реле для управления уровня напряжения включают или отключают нагрузку с помощью подачи или снятия с нагрузки полного сигнала.

Достоинства

• Продолжительный период эксплуатации.
• Отсутствие постороннего шума, неустойчивых контактных соединений, искрений и электродуги при переключении.
• Надежное сопротивление изоляции в цепях нагрузки и цепях управления коммутационными аппаратами.
• Отсутствие акустических помех.
• Высокая степень энергосбережения.
• Быстродействие (высокая скорость коммутации).
• Небольшие габаритные размеры.
• Отсутствие профилактики и технического обслуживания.

Высокие качественные электротехнические показатели делают возможным переход с электромагнитных реле и контакторов на твердотельные реле.

Рис. №2. Пример твердотельного реле с использованием SCR управления.

Недостатки и меры по защите релейного устройства

Существует несколько локальных факторов, при которых возможен выход устройства из строя – это:

1. Перенапряжение.
2. Токовая перегрузка и короткое замыкание.
3. Перегрев из-за плохого теплоотвода (максимальная температура нагрева основания устройства не должна превышать 80 0 С).

Рекомендуется при использовании реле в управлении электродвигателями включать в цепь управления варисторы.

Для нагрузки более 5 А на основание реле наносится специальная теплопроводящая паста. При I = 25А применяют вентилятор. Некоторые модели оборудованы защитой от перегрева, она отключает реле при превышении температуры тиристора – 120 0 С. Для защиты реле от перегруза по нагрузке используются предохранители на полупроводниках (срабатывают чрезвычайно быстро (2 мс) не позволяют развиться току к.з.).

Принцип работы твердотельного реле

Рис. №3. Схема работы с использованием твердотельного реле. В положении выключено, когда на входе наблюдается 0 В, твердотельное реле не дает пройти току через нагрузку. В положение включено, на входе есть напряжение, ток идет через нагрузку.

Основные элементы регулируемой входной цепи переменного напряжения.

1. Регулятор тока служит для поддержки неизменного значения тока.
2. Двухполупериодный мост и конденсаторы на входе в устройство служат для преобразования сигнала переменного тока в постоянный.
3. Встроенный оптрон оптической развязки, на него подается питающее напряжение и через него протекает входной ток.
4. Тригерная цепь служит для управления эмиссией света встроенного оптрона, в случае прекращения подачи входного сигнала ток прекратит свое протекание через выход.
5. Резисторы, расположенные в схеме последовательно.

В твердотельных реле используется два распространенных типа оптических развязок – семистор и транзистор.

Симистор обладает следующими преимуществами: включение в состав развязки тригерной цепи и ее защищенность от помех. К недостаткам следует отнести дороговизну и необходимость больших величин тока на входе в устройство, необходимого для переключения выхода.

Рис. №4. Схема реле с семистором.

Тиристор — не нуждается в наличии большого значения тока для переключения выхода. Недостаток – нахождение триггерной цепи вне развязки, а значит большее число элементов и слабая защита от помех.

Рис. №5. Схема реле с тиристором.

Рис. №6. Внешний вид и расположение элементов в конструкции твердотельного реле с транзисторным управлением.

Принцип работы твердотельного реле типа SCR полупериодного управления

При прохождении тока через реле исключительно в одном направлении величина мощности снижается почти на 50%. Для предотвращения этого явления используют два параллельно подключенных SCR, расположенные на выходе (катод соединяется анодом другого).

Рис. №7. Схема принципа работы полупериодного управления SCR

Типы коммутирования твердотельных реле

1. Управление коммутационными действиями при переходе тока через ноль.

Рис. №8. Коммутация реле при переходе тока через ноль.

Преимущество способа – отсутствие помех при включении.

Недостатки – прерывание выходного сигнала, отсутствие возможности применения с нагрузками, обладающими высокой индуктивностью.

Используется для резистивной нагрузки в системах управления и контролирования нагревательных устройств. Использование в слабоиндуктивных и емкостных нагрузках.

1. Фазовое управление твердотельным реле

Рис.№9. Схема фазного управления.

Преимущество: непрерывность и плавная регулировка, возможность изменять значение выходного напряжения.

Недостатки: присутствуют помехи при производстве переключений.Область использования: управление систем нагрева, индуктивные нагрузки (трансформаторы), инфракрасные выключатели (резистивная нагрузка).

Основные показатели для выбора твердотельных реле

• Ток: нагрузки, пусковой, номинальный.
• Тип нагрузки: индуктивность, емкость или резистивная нагрузка.
• Тип напряжения цепи: переменное или постоянное.
• Тип сигнала управления.

Рекомендации по подбору реле и эксплуатационные нюансы

Токовая нагрузка и ее характер служат главным фактором, определяющим выбор. Реле выбирается с запасом по току, в который входит учет пускового тока (он должен выдержать 10-кратное превышение тока и перегруз на 10 мс). При работе с обогревателем номинальный ток превышает номинальный ток нагрузки не менее чем на 40%. При работе с электродвигателем запас по току рекомендован быть больше номинала не менее чем в 10 раз.

Ориентировочные примеры выбора реле при превышении тока

1. Нагрузка активной мощности, например, ТЭН – запас 30-40%.
2. Электродвигатель асинхронного типа, 10 кратный запас по току.
3. Освещение с лампами накаливания – 12 кратный запас.
4. Электромагнитные реле, катушки – от 4 до 10 кратного запаса.

Рис. №10. Примеры выбора реле при активной нагрузке по току.

Такой электронный компонент электрических цепей как твердотельное реле становиться обязательным интерфейсом в современных схемах и обеспечивает надежную электрическую изоляцию между всеми задействованными электроцепями.

Пишите комментарии,дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.

Что такое твердотельное реле и для чего оно нужно?

Твердотельный прибор применяется для бесконтактной коммуникации устройств. С каждым днем популярность этого реле увеличивается, и уже сегодня оно готово вытеснить с рынка электромагнитные контакторы.

Принцип работы и устройство

Твердотельные реле позволяют объединить высоковольтные и низковольтные цепи.

Большинство устройств твердотельных реле имеет общую концепцию с различными дополнениями и изменениями, не влияющими на принцип работы.

Что такое твердотельное реле? Это устройство, состоящее из следующих элементов:

• входного узла;
• системы оптической развязки;
• триггерной цепи;
• переключателя;
• защиты.

В качестве входа используется первичная цепь с резистором. Подключение последовательное. Задача цепи входа — принять сигнал и предать команду коммутатору.

Изоляцией входной и выходной цепи служит устройство оптической развязки. Его тип обусловливает принцип работы и вид реле.

Триггерная цепь обрабатывает входной сигнал и переключает выход. В зависимости от модели контактора, она может быть частью оптической развязки либо самостоятельным элементом.

Для подачи напряжения применяется цепь переключателя. В данной операции задействуют симистор, кремниевый диод и транзистор.

Защитная цепь необходима для предотвращения появления ошибок и прочих сбоев в работе. Она бывает внешнего или внутреннего вида.

Принцип работы твердотельного реле состоит в замыкании и размыкании коммутируемых контактов, передающих напряжение на устройство. Чтобы контакты начали работать, требуется активатор. Эту задачу выполняет твердотельный прибор. Устройства, работающие на постоянном токе, используют транзистор, на постоянном — симистор или тиристор.

Каждый прибор, имеющий ключевой транзистор, является твердотельным контактором. В качестве примера можно рассмотреть датчик света, осуществляющий передачу напряжения с помощью транзистора.

Оптическая цепь нейтрализует гальванический эффект, который образуется в результате напряжения между контактами и катушкой.

Области применения

Стандартные контакторы постепенно уходят с рынка, уступая место твердотельному оборудованию. Это обусловлено рядом преимуществ нового продукта:

1. Низкое потребление электричества. Полупроводник в используемом ТТР на 90% меньше потребляет энергии, чем электромагнитный аналог.
2. Небольшой размер устройства, облегчающий транспортировку и монтаж.
3. Не нуждается в ожидании запуска и имеет высокое быстродействие.
4. Низкий уровень шума.
5. Длительный срок службы. Не нуждается в постоянном техобслуживании.
6. Широкая область применения и совместимость со многими устройствами.
7. Отсутствие электромагнитных помех.
8. Более миллиарда срабатываний.
9. Улучшенная изоляция между коммутацией и цепью входа.
10. Устойчивость к вибрации и ударам.
11. Герметичность.

Используют твердотельный контактор, если необходимо коммутировать индуктивную нагрузку. Основные области применения:

• в системах регулировки температуры с помощью электрического нагревателя;
• поддержание уровня температуры в техпроцессе;
• в цепи управления;
• контроль за температурными показателями технических приборов и оборудования;
• регулировка и контроль освещения.

Виды ТТР

Данные устройства представлены множеством видов. Они отличаются способом коммутации и контроля напряжения:

1. Твердотельные реле постоянного тока применяются для подключения к сети с постоянным электричеством. Диапазон напряжения может варьироваться в пределах от 3 до 32-х Вт. ТТР отличается высокой надежностью и может иметь светодиодную индикацию. Работает при температуре окружающей среды от -30°С до +70°С.
2. Контактор переменного тока не производит шума, отличается быстродействием и низким потреблением энергии. Диапазон напряжения — 90-250 Вт.
3. ТТР с ручным управлением. В данном приборе можно самостоятельно установить тип работы.

Кроме того, существуют однофазные и трехфазные реле.

Первая релюшка может соединять цепи в диапазоне от 10 до 120 А или от 100 до 500 А. Коммутация осуществляется с помощью резистора и аналогового сигнала. Во втором случае коммутация проводится одновременно на 3 фазах с рабочим интервалом 10-120 А. Трехфазные контакторы бывают реверсивного типа. Их отличие заключается в бесконтактной коммуникации и специальной маркировке. Такие устройства имеют надежную защиту от ложных включений.

Трехфазный ТТР необходим для старта и корректной работы асинхронного двигателя. Чтобы безопасно эксплуатировать данное устройство, важно соблюдать запас мощности напряжения.

Во время работы твердотельного реле переменного тока может происходить перенапряжение. Чтобы защитить устройство, необходимо использовать предохранитель или варистор.

Благодаря коммутации через ноль, а также светодиодной индикации, трехфазный прибор имеет более длительный срок службы.

Помимо метода коммуникации устройства отличаются:

• слабостью индукции и нагрузкой емкостного типа;
• методом включения (случайный или мгновенный);
• наличием фазового управления.

Прибор имеет конструкционные отличия:

• универсальные — конструкция позволяет устанавливать реле на переходные планки;
• монтируемые на DIN-рейки.

Приобретать данный продукт стоит в специализированных магазинах, где специалисты смогут помочь с выбором необходимого типа и подскажут, как подключить прибор. Устройство может отличаться:

• способом крепления;
• материалом корпуса;
• дополнительными функциями;
• уровнем производительности;
• габаритами и прочими параметрами.

Важно! Устанавливаемое реле должно иметь запас мощности в несколько раз больше, чем используемое устройство. Несоблюдение этого условия может привести к мгновенному выходу из строя ТТР. Защитить прибор от перенапряжения можно, установив предохранитель.

Контактор быстро нагревается. Это приводит к существенной потере производительности. При нагреве выше 65°С устройство может сгореть. Использование прибора допускается только с охлаждающим радиатором. Запас тока должен быть выше в 3 раза. При работе с асинхронными моторами запас увеличивается в 10 раз.

Как подключить реле

Чтобы самостоятельно подключить реле, необходимо учитывать следующие нюансы:

Твердотельные реле. Принцип работы.

Твердотельные реле применяют сейчас в промышленном оборудовании, там где нужна большая надежность и малые габариты. У твердотельных реле есть аббревиатура на русском – ТТР. По-английски название звучит Solid State Relay, SSR. То есть, ТТР и SSR – одно и то же.

Как не трудно догадаться, основной минус этих устройств – цена, но в этой статье поговорим о преимуществах и особенностях этих замечательных устройств.

Принцип работы и устройство твердотельных реле

Для начала, что такое обычное реле? Это устройство, которое имеет контакты, и катушку управления. Контакты приводятся в действие (замыкаются, или размыкаются, не важно) подачей напряжения на катушку реле. То есть, нужно некоторое управляющее (активирующее) напряжение, которое приводит в действие контакты.

В твердотельном реле – то же самое. Есть управляющее напряжение (постоянное или переменное, разного уровня, зависит от типа реле), и есть «контакты», которые замыкаются. Почему «контакты» в кавычках – потому что их реально нет, их роль выполняют полупроводниковые (твердотельные, отсюда и название) приборы. Как правило, тиристоры или симисторы (для коммутации переменного тока) и транзисторы (для постоянного тока).

Твердотельное реле переменного тока OMRON. Управляющие контакты – на переднем плане

В принципе, любой ключевой транзистор можно назвать твердотельным реле. Например, в датчике движения или датчике освещенности на выходе стоит транзистор, который подает напряжение на обычное реле.

Обычное реле применяется не только для увеличения коммутируемого тока. Транзистор может пропускать ток только в одном направлении, а вот симистор или тиристоры, используемые в твердотелках, прекрасно пропускают переменный ток (ток в обоих направлениях).

СамЭлектрик.ру в социальных сетях:

Подписывайтесь! Там тоже интересно!

Так же, как и в обычных реле, в твердотельных существует гальваническая развязка между напряжением катушки и напряжением на силовых контактах. Только в «электромеханических» реле это достигается за счет разнесения в пространстве, а в твердотельных – за счет оптической развязки. Т.е, на входе стоит оптрон.

Устройство твердотельного реле постоянного тока – реле вскрыто, один транзистор “подгорел”

На фото показано, как устроено твердотельное реле 5…24 VDC – 5…200 VDC. Всё просто – стабилизация (приведение к одному уровню) входного напряжения, оптическая развязка, выходной ключ.

Твердотельные реле потребляют и теряют гораздо меньше энергии при работе, имеют меньшие габариты, высокое быстродействие, гораздо более длительный срок службы и всё это – абсолютно бесшумно!

Однако не стоит впадать в эйфорию, контакторы и реле прекрасно справляются со своими функциями не только в быту, но и в промышленной аппаратуре. И в обозримом будущем твердотельные реле их полностью не заменят, это точно.

Подробнее принципы работы твердотельных реле рассмотрены в файлах, которые можно скачать в конце статьи.

Области применения твердотельных реле

Твердотельное реле применяются там, где нужен принцип “поставил и забыл”. А обычные контакты даже производитель рекомендует чистить через несколько тысяч циклов замыканий.

ТТР очень выгодно использовать там, где обычные контакты плохо справляются и горят как свечи. То есть, нужна надежность. Например, когда надо часто коммутировать индуктивную нагрузку, где контакты залипают или выгорают. Либо, критическое значение имеет габариты устройства.

Что такое контактор и как его применить и выбрать – в моей статье.

А если Вам вообще интересно то, о чем я пишу, подписывайтесь на получение новых статей и вступайте в группу в ВК!

Часто ТТР применяют в системах регулирования температуры, где используются ТЭНы. Обычный пускатель (если ТЭН на 3 кВт и больше) развалится через год. Ведь, если нужна большая точность поддержания температуры и выставлен небольшой гистерезис, ТЭН будет включаться-выключаться очень часто. Самому ТЭНу от этого “не холодно, не жарко”, а вот контактору придётся потрудиться в поте лица.

Применение в климатической камере 40А

На фото показано практическое применение. Климатическая камера, ТЭН 2,2 кВт, в защите – автомат С16. Принцип работы – подается 24В с контроллера температуры. Щёлкает с периодом 2 секунды.

Виды ТТР

Твердотельные реле по устройству и принципу работы можно разделить на следующие разновидности:

• По виду управляющего напряжения – переменное или постоянное (дискретные). Иногда на вход подключается переменный резистор, т.е. используется аналоговое управление, соответственно и выходное напряжение меняется плавно, как в диммере для освещения.
• По виду коммутируемого напряжения – переменное или постоянное.
• По количеству фаз для переменного напряжения – одна или три.
• Для трехфазных – с реверсом или без.
• По конструкции – монтаж на поверхность или на ДИН-рейку. Хотя, практически все производители предлагают переходные планки для универсального монтажа.

Кроме того, стандартной опцией для коммутации переменного напряжения является переключение в момент перехода через ноль.

Выше уже было фото ТТЛ, у которого вход – постоянное напряжение, выход – переменное (АС-DC). Вот ещё какие реле у меня есть сейчас под рукой:

SSR OMRON DC-DC. Вход – постоянное напряжение до 24 В, выход – тоже постоянное, до 200 В

SSR FOTEK DC-DC – твёрдотельные реле постоянного тока

Этими двумя моделями реле удобно коммутировать нагрузку с постоянным напряжением 24 Вольта, когда управляющий сигнал (тоже 24 В) приходит с выхода контроллера или с датчика. Можно сказать, что это такие компактные усилители тока. Причем коэффициент усиления при этом – около 1000, поскольку ток управляющей цепи – менее 10 мА.

Дальше-больше. Ниже показано трехфазное твердотельное реле. На его входы R, S, T подается три фазы 380В, а с его выходов U, V, W напряжение подается на асинхронный двигатель или трехфазный ТЭН.

Fotek 3 phase. Трехфазное твердотельное реле

Это реле работает (по результатам работы) примерно, как магнитный пускатель с катушкой 24 VDC.

Как подключить электродвигатель через магнитный пускатель – подробно расписано на СамЭлектрике здесь.

Управляющие контакты показаны поближе:

Fotek 3 phase. Входные управляющие контакты

Видите на фото, под управляющие контакты предусмотрено ещё одно место, которое в данном случае не используется? На этом месте у другой модели подается сигнал реверса. То есть, при подаче на один вход фазы через реле коммутируются для прямого вращения двигателя, при подаче на другой вход – для обратного.

Кто не в курсе – прямое вращение – это когда двигатель крутится по часовой стрелке, если смотреть ему “в зад”. Как поменять направление вращения двигателя – поменять местами любые две фазы.

По теме рекомендую почитать мою статью по трем фазам и отличии трехфазного питания от однофазного.

Трехфазные реле с реверсом бывают с коммутацией двух фаз, третья подключена к двигателю постоянно.

А теперь представьте, столько места занимает и сколько шума при работе создает обычное реверсивное реле на такой ток? То-то и оно!

Вот такое же ТТЛ, но помощнее и с управлением от переменки 220В.

Fotek TSR-40AA-H 3 phase 40A

Вроде всё, пишите, у кого какой опыт по применению!

Вот нарыл в свободном доступе файлы, возможно, написано информативнее, чем у меня:

• Твердотельные реле Фотек / Твердотельные реле Фотек. Руководство пользователя. Рассмотрена вся линейка Fotek, даны рекомендации по применению и схемы включения., pdf, 757.78 kB, скачан: 4274 раз./
• Твердотельные реле – устройство и принцип работы / Подробно изложено, как устроены и работают твердотельные реле, приведены схемы включения, и т.п. Автор, отзовись!, pdf, 414.19 kB, скачан: 4776 раз./

Как подключить ТТР

Этот важный практический вопрос подробно рассмотрен в моей статье Схемы подключения твердотельных реле.

Где купить твердотельные реле

Если вы живете в крупном городе, то лучше конечно поехать в ближайший магазин – и через час реле можно устанавливать. Но, например, у меня в Таганроге такие реле – только под заказ, и купить их можно только через фирмы в Ростове.

Поэтому, на сегодняшний день лучший вариант – покупать твердотельные реле в интернете, в интернет-магазинах.

Другой вариант – заказать через АлиЭкспресс. Цены примерно те же, но минус в том, что доставка может быть более месяца.

Рекомендую похожие статьи:

Вот именно, что нафантазировать. Cs-cs.net при всём уважении к его трудам в популизации хорошей сборки неоднократно клал на стандарты и логичный выбор оборудование. Обычно он выбирает “чтобы шуруповёртом закрутить до дури”.
Скажите, как вы загрузите лампы до тока в 5 раз большим? Или плиту? В новостройках в автоматах B нет никакого смысла ввиду близости ТП и больших токов КЗ. Оборудование выбирать надо правильно, а не потому, что местный электрик что-то насоветовал. Хуже не будет, но деньги и время, затраченные на заказ достаточно редкого для обывателя оборудования, можно потратить с большей пользой.

Да, превышение тока в 5 раз это фантазия, самый плохой и очень редкий случай. Лучше, если будет в 10 раз, для характеристики С это равносильно КЗ, сработает мгновенно.

В 5 раз большим загрузить просто. В старом частном секторе ТП далеко, провода старые, скрутки на улице тоже.
Было недавно – автомат С25А, кабель 2,5мм2 идёт на кухню. В него всадили саморез и сделали КЗ. Длина от автомата до самореза – 20м. Время сработки автомата – 10-15 секунд, провод сильно горячий. Смотрим по графику – ток примерно от 50 до 100 А.

Всё-таки хар-ка В лучше, и заказать такие автоматы не проблема. С ними при кз гораздо меньше вероятность, что сгорит скрутка где-нибудь в заштукатуренной коробке.

Что-то мы опустились до домашней электропроводки, а что скажете по защите твердотельных реле?

твердотельное реле особенно хороши там где много пыли и частые переключения

сколько стоит твердотельное реле и какого производителя лучше брать.?

Производитель в большинстве случаев не принципиален.
Принципиально при выборе твердотельного реле – правильно подобрать его по току, учесть перегрузку, и надёжно защитить от перегрузки и КЗ.
Цену сказать не могу, смотрите в интернете.

а насколько они долговечны? например при постоянной работе реле.

Гораздо долговечнее обычных реле.
Главное – правильно защитить.

стояла у нас на одном объекте одна такая релюшка-2 года и сгорела. хотя и защита была?

Ну что же, нет ничего вечного…
А причины выяснили? И чем заменили? Какая была защита?

Заменили обычным пускателем)
т.к руководство считает это дорогим удовольствием.

Есть электронный блок управления температурой воды. ТЭН 5 Квт. включается через контактор. Имеется ТТР 6П20GD-80-12. Как с помощью данного ТТР подключать мощный ТЭН? Информации по
этому твердотельному реле очень мало! Заранее благодарен за ответ. Игорь.

Игорь, это не совсем ТТР, то есть это в некотором смысле реле, но если точнее – транзисторный модуль.
И коммутировать он может только постоянный ток.

Мощный ТЭН (я так понимаю, на 220 В 22А) надо будет подключить через твердотельное реле. Управляющее напряжение должно соответствовать напряжению катушки контактора (чтобы не усложнять схему). Ток – не менее 40 А, лучше – 60А, защищать автоматом 25 А характеристика В.

Если интересуют подробности – пишите.

Видел замечательный вариант применения твердотельных реле. В парогенераторе, установлены тены на 3 фазы, общая мощность 10 кВт.
Реализовано плавное регулирование количества пара за счет изменения температуры тенов.

ТЕНы питаются через твердотелки, а на них идет импульсы с обычного генератора на микросхеме триггеров шмитта. Частота несколько герц, меняется скважность. Регулируется переменным резистором.
Не знаю, чем ещё это можно реализовать. Но точно не пускателями и реостатами))

Обычно нагрев реализуют через пускатель и датчик температуры. Но пар обладает низкой инерцией, поэтому пускатель будет включаться каждые секунд.

Ещё видел такую схему на симисторах. принцип тот же. регулировка потенциометром, без датчика обратной связи.

Здравствуйте!я пытаюсь соеденить 12 паралельно соедененных катушек по 2,5 ом через твердотельное реле к бетареи 12в. Подскажите как? Реле dc-dc 25а…

Немного не понял задачу.
12 реле подключены параллельно, их надо включить одновременно через твердотельное реле к питанию 12 В?
А в чём затруднение?

Спасибо за статьи !

Твердотельные реле лучше брать на алиэкспресс. примерно 250 штука, коммутируемый ток 40 А, управляющее напряжение постоянка 3*32 В. 1-ф. коммутируемое напряжение 32-380В.

Если зайдете на чипидип Вас цены очень удивят если такую же модель найдете. хоть у них производитель американский – технология та же. Дома хорошо использовать как дополнительный обогреватель – не щелкает как механический термостат, схема на основе L293. использована простая схемка, с последовательным усилением через 2 канала. без кондеров собирал, да они и не нужны. Правда для реле дополнительно поставил термопредохранитель на 77 град.С и радиатор (внутри масляного обогревателя- рядом с прорезями )

Почему то нигде не указано, что ТТР очень сильно греются. По крайней мере китайские FOTEK. Так же, один пытливый ум разобрал его и обнаружил там симистор, по характеристикам вдвое слабее, нежели написано на этикетке. Так что я ни разу не прогадал, когда заказал ТТР с 9-и кратным запасом по току.
Ещё один момент – при подаче более 50% от номинальной нагрузки FOTEK “залипает”, т.е. не отключается при снятии управляющего напряжения. Без дублирующей защиты (в отоплении, например) это может привести к весьма печальным последствиям.

Спасибо, будем знать.

Здравствуйте. Решил заменить эл. магн. реле на тв.тельное. Речь идет об управлении насосом водоснабжения. Управляющее напр. тв. т. реле 14-380 VAC. Последовательно цепи управления стоит защита 10А. И почему то ома срабатывает? В чем проблема?

Надо проверять цепь управления. Вы уверены, что через этот автомат 10А не идёт питание двигателя насоса?

Последовательно откидывайте цепи, и смотрите, когда автомат перестанет срабатывать. Так обычно проверяются схемы с перегрузками и кз.

Вопрос разрешился. Из за невнимательности я подал упр. напряжение на силовой выход, а на клеммы упр. входа, последовательно нагрузку (насос). При подачи напряжения на клеммы упр. входа создавался махровый коротыш. Нет худа без добра, проверил работоспособность защиты.

Мне надо скоммутировать 80 ампер по трём фазам, есть ли такие ТТР, если нет – можно ли подключить 2 ТТР на 40 ампер в паралель, синфазно конечно. И ещё, при паралельном подключении будет ли синхронна скорость их срабатывания?

Для этого надо три реле по 80 Ампер, в продаже есть такие. Но если ток нагрузки 80 Ампер, то ток ТТР конечно лучше брать на 20..50% больше.

В параллель 2 реле подсоединять не рекомендую. Знаю по опыту обычных реле – сначала выгорает одно, потом второе. По этому вопросу узнайте у производителей.

Насколько полно это реле отключает напряжение? Нормируется ли этот параметр? типа “гост на максимальное токопропускание режима ” выкл”” Можно ли копаться голыми руками в проводах, отключеных только этим реле, при включенном вводном автомате?

В каталогах есть параметр “Ток утечки”, видимо это как раз оно.

В любом случае, я не рекомендую так делать, не обезопасив себя. Неизвестно, что может прийти на вход ТТР, и оно внезапно включится…
Лучше обезопаситься, выключив автомат. Или закоротить вход, исключив внезапное срабатывание твердотелки.

А в ПУЭ рекомендовано накладывать защитное заземление) В случае чего реле капец, но можно работать спокойно.

Да, напряжение, к сожалению, в цепи сохраняется.

В ПУЭ (м.б. в ПТЭ) рекомендован “видимый разрыв” в схеме, прежде чем лезть голыми руками, имхо, свое здоровье всяко дороже…

Как вы представляете себе закоротку с заземлением в станке? это же не подстанция с голыми шинами. На практике обычно достаточно не подпускать никого к кнопками, хотя здесь таки придётся соблюдать правила.

Ещё вопросы: 1. как эти релюшки реагируют на искренние в коммутиремой цепи? Тиристоры ку202, например, через засранную и искрящую щётку могут пошабашить.

2. Есть ли в реверсной версии блокировка? что будет, если подать команду на оба входа одновременно?

3. есть ли варианты исполнения с дополнительными блокконтактами (аналог х11 и подобных пускателей)? В идеале 3-4 дополнительных пары. есть ли исполнение с нормально ЗАКРЫТЫМИ контактами, даже при обесточённой схеме?

4. есть ли варианты с АС управлением (выпрямитель ВНУТРИ после входа)?

Не представляю, что за станок такой, куда надо лезть голыми руками, если там есть фазы. И при этом нельзя выключить. Конечно, приходиться и так лазить, на свой страх и риск. Но лучше выключить, заблокировать возможность включения (у нас делается запись в журнале блокировок) и спокойно работать. У нашего гл.механика есть майка, на которой написано: “Безопасность-превыше всего”.

Я не производитель твёрдотельных реле, но попробую ответить на основании опыта.

1. Реагируют нормально, если при этом ток не превышает максимальный. И стоят где надо варисторы. Тут опасность с другой стороны – искрение может дать сбой по цепи управления, и она выдаст сигнал управления на включение реле.

2. Зависит от модели. Как правило, есть. Но даже если есть, должна быть блокировка аппаратная (взаимно блокирующие кнопки, электрически блокируемые реле) и программная, в контроллере.

3 Твердотелка с доп.контактами? Не знаю, не встречал. А зачем. Наверное, не понял вопроса.

4. Да, конечно. Например, 220 VAC на входе, и 220 VAC на выходе.

Да в любом станке может возникнуть мелкая неисправность, устранить которую – секундное дело. А обесточить – собьется программа. При советских 111 и подобных пускателях – не проблема, выкл – значит, совсем выкл.

Допконтакты – вы не задумывались, почему на пускателях обычно по пять контактов? Три – на фазы, один – на самоблокировку, и ещё один – для включения чего-нить, с точки зрения эл.дв. постороннего. И единственного свободного контакта, бывает, недостаточно, приходится ставить рядом второй такой же, с двумя задействоваными контактами из пяти. Цена и габариты решения =х2, вместо + несколько %. Нормально закрытые контакты – та же песня, один запрещает реверс, второй коммутирует доп.возможности. Причём, вариант “обесточено = все контакты выключены, питание подано – рассортировались на закрытые и открытые” категорически неприемлем, хотя реализовать его, имхо проще всего: дополнительная клемма для сигнального питания, и внутри светодиоды через транзистор к тем оптронам, которые нормально замкнутые.

220/220 – это здорово, но в станках, бывает, схема управления на 24, 36, 42, 110/127 вольт АС, для электробезопасности. И ставить туда дополнительный выпрямитель – усложнять себе жизнь. А перепутать +/- управления – сгорит, проверено. Было бы лучше, чтобы управление было всегда АС, и внутри копеечный мост.

Кстати, что за маркировка “3 – 32 вольт”? почему 32? не гораздо более популярное 36? хотя, сама идея такого широкого автовольтажа мне нравится.

зы кстати, я так надеюсь, по силовой коммутации скрытых ограничений, звёздочек, и мелкого текста™ нет? не 380, а 36/400гц включить можно? а 12дс?

Александр, спасибо за комментарии профессионального уровня!

Согласен, бывают ситуации когда надо работать без отключения. Тут нужен опыт и понимание ситуации.

У вас на предприятии много твердотелок? У нас частотники либо контакторы, но закупили твердотельные, постепенно переходим в проблемных местах.

Конечно, я понимаю, для чего нужны доп.контакты . Но не встречал, чтобы в твердотелках были реализованы дополнительные слаботочные контакты. Гораздо проще их реализовать (и реализуют) на обычных реле, либо заложено в контроллере, которым как правило управляется твердотельное реле.

220/220 привёл для примера) . Бывают и меньшие напряжения (точнее, диапазоны). Некогда просто сейчас искать по каталогам.
Перепутать +/- я не помню чтобы такое было, но теперь вижу, тёзка в тебе бывалого электронщика 😉

По “звездочкам” не могу ответить. Надо смотреть даташит на конкретный девайс.

Приятно обменяться опытом!

Твердотелок нет, процессоров/компов тоже, всё дубовое советское, местами дорогого Леонида Ильича помнит, но замена на современные компоненты допустима, для этого желательно то, о чём выше – блокконтакты. Менять два 111 на твердотелку + релюшку бессмысленно, а ещё и проц городить, ради кнопок пуск/стоп/пары концевиков- извращение, меня не поймут-с. С+/- знакомый доигрался.

Хотим приобрести твердотельное реле постоянного тока. Вопрос-как выбрать входной сигнал и радиатор?

Как правило, входной сигнал для твердотельного реле выбирать не нужно, только если речь идёт о проектировании нового оборудования.

Наоборот, под входной сигнал выбирается ТТР, так же как и под “выходную” нагрузку.

Радиатор – в зависимости от выходного тока (тока нагрузки) и максимального тока реле. Если ток нагрузки меньше, чем макс.ток ТТР (а так и должно быть, чтобы надежность была достаточной) – как правило, радиатор не нужен.

Доброго всем времени суток! Чем можно заменить Твердотельное рыле? На стонке стоит твердотельное рыле омрон на 5А вход 24-240 выход 200-240. Рыле заказали в Москве придет через неделю.

Можно заменить обычным реле или контактором. Подобрать параметры катушки и ток контактов.
Будет дешевле, но проработает возможно не долго, в зависимости от интенсивности работы.

пытался управляющее напряжение подать от блока питания сотового телефона. Не управляет. Надо мощнее? Чем можно из подручных средств?

Адаптер для зарядки сотового телефона выдает в холостом ходу порядка 5В.
Сколько надо твердотельному реле, что написано на корпусе? Хватает или нет – надо измерить напряжение на входе ТТР при подключении зарядки, и сравнить его с требуемым.

Для сравнения: китайские Fotek срабатывают от подачи 5В с выхода Arduino. Ток, на сколько я помню, там порядка 20-30 мА.

По твердотельным реле – добавил в конце статьи ссылки на Али Экспресс, где их можно дешево купить.

Александр, из вашего диалога с вашим тезкой так и не понял-имеются ли ттр с дополнительными нормально замкнутыми контактами на коммутируемой линии? Мне например нужно управлять двумя соленоидами, что бы один был постоянно включен и отключался в момент включения второго и подачи упр. напр. с контроллера.

НЗ контактов (при выключенном питании ТТР) я не встречал.
В основном это реализуется за счет входной схемы управления.

УВ. Александр!
Очень содержательная статья.
Если Вас не затруднит подскажите мне как специалист дилетанту:
– у меня есть блок который регулирует производительность вентилятора путём изменения величины подаваемого на него напряжения (от 30 до 220 вольт), но проблема в том, что я могу подключить к нему только вентилятор мощностью до 100 Вт, а мне нужно подключить два вентилятора суммарной мощностью до 400 Вт.
Можно ли с помощью ТТР это осуществить сохраняя возможность регулирования блоком производительности вентиляторов?
То есть управляющие контакты реле я подключу к блоку, а выходы ТТР к вентиляторам, и когда блок снижает напряжение, то ТТР аналогично?

Александр,управляющее напряжение ТТР от 3-32в.А если я подам 10 или 25 вольт,как это повлияет на работу ТТР.

Второй вопрос:Как регулировать выходное напряжение на нагрузке после ТТР, пишут,что в цепь управления нужно подключить потенциометр 470 ком,как я понял без источника питания управляющего напряжения тут не обойтись.

Объясните пожалуйста,ТТР видел только в инете,только изучаю,у Вас видимо уже большой опыт в этом деле.С уважением Александр.

Александр,управляющее напряжение ТТР от 3-32в – это значит можно любое постоянное напряжение в диапазоне 3…32 Вольта.
То есть, и 10 В, и 25 В можно.

Чтобы регулировать напряжение на нагрузке, нужно специальное ТТР, в котором предусмотрена такая возможность. Есть и без источника питания.

Обычные твердотелки, которые рассмотрены у меня в статье, работают как реле: Вкл/Выкл.

А что хотите подключать в нагрузку?

“По твердотельным реле — добавил в конце статьи ссылки на Али Экспресс, где их можно дешево купить.”
Нашёл ещё дешевле. DC/AC, 1 фаза, 25А. Fotek SSR-25DA попробую просто Али-экспресс.

Цены действительно бюджетные. Остается уговорить руководство оплатить товар….

Александр. С какими производителями твердотельных реле вам приходилось сталкиваться на АлиЭкспресс. Посоветуйте . Мне необходимы на 400 вольт 40 ампер. Ваше мнение о их надежности.

В конце статьи приведены 4 ссылки, второе реле думаю подойдёт.
Оно на выходе до 480 В, 40 А.

По входу какие параметры? Если переменное напряжение – то тоже подходит.

На входе у меня 24 вольта постоянки. В общем FOTEK рулит….бум искать. Спасибо.

Да, Фотек – лучшие твердотельные реле из дешёвых. У нас на предприятии несколько стоят таких, вообще без проблем.
Главное – уделите внимание защите, в статье много об этом сказано.

Г-да. Прошу компетентно ответить. Тв. т. реле, управляющее напр. 80-250VAC. Нагрузка 24-250VAC. Прибор, не важно какой, подает 220в на коммутирующий вход, нагрузка получает питание. При сбросе коммутирующего напряжения остается остаточное ок 12в. Светодиодный индикатор продолжает гореть, правда несколько более тускло. Вопрос в том, не пагубно ли остаточное напряжение (12в)для тв. т. реле?

Для твердотельного реле не пагубно напряжение на входе менее 250 VAC. В смысле, исправности реле.

Другое дело, что 12 VAC имеет шанс переключить реле во включенное состояние. То есть, это опасно с точки зрения сбоев оборудования.
Если сбоев нет, хорошо.
Но лучше уменьшить это напряжение, зашунтировав вход твердотельного реле резистором, или применить другое схемное решение.

Спасибо Александр. Непонятно как 12в может переключить реле, поскольку управляющее напряжение 80-150в?

Меня больше напрягает постоянно горящий св. д. индикатор

упр напр 80-250в

Вообще то постоянно горящий индикатор указывает на то, что управление не снято. Александр прав. Для корректной работы реле необходимо полностью снимать питание с клемм управления. Хотя бы для обеспечения безопасности.
Я столкнулся с другим проявлением не корректной работы ТТР. Специалист до меня установил твердотелки на не родные радиаторы без термопасты. И после непродолжительной работы наступал температурный пробой. Управление отключено, а ток через реле 2 ампера. Плохо, что у этих ТТР даже после установки на термопасту, все равно снижен порог температуры и их приходится заменять.

К сожалению схемное решение прибора такое, что избавиться от остаточного напряжения не удастся. Мне посоветовали параллельно управляющему входу ТТР подключить кондер 0.1мкф на 630в у него будет сопротивление переменному напряжению 50Гц около 31,8 кОм

Да, но этот же конденсатор будет работать, и когда будет на входу управляющее 220 VAC. И будет нагружать источник управляющего сигнала.

Надо попытаться устранить причину.

Спасибо за ответ. Прибор использует реле, контакты которого рассчитаны на 1.кВт поэтому нагрузка кондером ничтожна

Теперь понятно – управляющее напряжение подается через контакты реле. Значит, действует наводка, это происходит сплошь и рядом в оборудовании, где много проводов под напряжением.

Я обычно в таком случае использую резистор, сопротивление подбираю от большего к меньшему (в данном случае – от 470 кОм до 47 кОм).

И да, в данном случае источником управляющего сигнала является не контакты реле 1кВт, а именно источник (вторичная обмотка трансформатора, либо прямое питание), но конденсатор или резистор действительно потребляют мало.

Добрый день. Источник напряжения иной. Сигнальный светодиод подключен через гасящий конденсатор и резистор прямо к сети. Для того чтобы обеспечить две яркости свечения (рабочий и аварийный), точка соединения конденсатора и резистора подключена к контакту исполнительного реле. Таким образом, также когда реле не включено, на его контактах есть напряжение через конденсатор емкостью 10мкФ. Такой конденсатор имеет около 318 кОм сопротивления переменному напряжению частотой 50Гц.
Именно через это конденсатор у Вас происходит подпитка встроенного источника питания Вашего ТТР. Это я процитировал разработчика. Поскольку прибор (это реле давления) на гарантии, вскрытие нежелательно, ибо я бы просто перерезал дорожку и дело было бы в шляпе.

Подскажите, пожалуйста,
Собираю тележку, использую электромотор 42 вольт, 4 кВт.
Для регулировки скорости планирую использовать какую-либо схему на основе ШИМ. Частота переключения – не более килогерца.
Предполагаю, что в моменты старта сила тока может достигать кратковременно 200-300А.
Мне нужен какой-нть SSR именно на 300А? (типа http://ru.aliexpress.com/item/3-32VDC-380VAC-300A-2-Plug-Wire-SSR-Solid-State-Relay/1447023016.html )
Или, если реле рассчитано на 380 вольт, то можно и на 25 Ампер?
И ещё.
Не смог найти – может ли это действительно он работать на частоте 1 КГц?
Спасибо.

1 кГц – будет издалека слышно!)
Твердотельное реле должно быть с запасом по току, и ток должен быть ограничен схематически.
Такое реле подойдёт, 1 кГц не проблема, но лучше уточнить у продавца или найти даташит.
Кстати, читали?

Да, спасибо.
Да и вообще потратил час – проглядел заголовки ВСЕХ статей.
Хороший сайт, спасибо ещё раз.

Твердотельные реле: подробное описание устройства

Устройство твердотельного реле
Твердотельное реле – это модульный полупроводниковый прибор, используемый для замыкания и размыкания электрических сетей. Он представлен в виде транзисторов, симисторов, тиристоров. Твердотельные реле также называются SSR (solid state relay).

Основные компоненты, из которых состоит реле:

• входной узел;
• предохранители;
• триггерная цепь;
• развязка;
• узел переключения;
• защитная цепь;
• выходной узел.

Большая часть твердотельных реле применяется для автоматики, подключенной к электросети 20-480 Вольт.

Принцип действия устройства прост. В корпус реле входят два контакта и два управляющих провода. Их число может изменяться в зависимости от фаз, которые были подключены. Под действием напряжения происходит переключение основной нагрузки.

Работая с реле, нужно учитывать, что под высокими напряжениями есть риск появления небольших токов утечки, которые могут навредить технике. Это связано с тем, что в реле остается небольшое сопротивление.

Конструкция и принцип работы твердотельного реле

По технологии создания твердотельные реле можно отнести к гибридным устройствам. Функцию контактной группы в твердотельных реле берёт на себе электронный силовой ключ. Это позволяет избежать возникновения дуги в процессе коммутации. Такое качество незаменимо при эксплуатации узла на участках сильного химического загрязнения.

Среди других плюсов элемента можно выделить:

• сверхбыструю реакцию на поступивший сигнал (тысячные доли миллисекунд);
• отсутствие гистерезиса;
• большой диапазон рабочих температур;
• бесшумное изменение параметров цепи.

Чаще всего в составе твердотельных реле таковыми являются симисторы, тиристоры и транзисторы. Приборы, выпускаемые в массовом производстве, имеют в составе такие элементы, которые дают возможности регулировать ток до 100+ А.

Известные модели

Расшифровка маркировки

Основные характеристики зависят от многих факторов. К популярным отечественным моделям, произведенным фирмами КИПпрбор, Протон, Cosmo, относятся:

• ТМ-О. Устройства со встраиваемой схемой «ноль», через которую проходит переход фазы.
• ТС. Модели, которые выключаются в любой момент времени.
• Наиболее популярные и используемые – ТМВ, ТСБ, ТСМ, ТМБ, ТСА. Они обладают выходной RC цепью.
• Тс/ТМ – силовые. Токи достигают значений 25 мА.
• ТСА, ТМА – применяются в чувствительных приборах.
• ТСБ, ТМБ – низковольтные модели. Напряжение не превышает 30 В.
• ТСВ, ТМВ – высоковольтные. Напряжение достигает 280 В.

К иностранным аналогам относятся изделия, произведенные фирмами Carlo Gavazzi, Gefran, CPC.

Расшифровка

Модели SSR, TSR (однофазные и трехфазные соответственно) являются самыми популярными. Их сопротивление равно 50 Мом и более при напряжении 500 В.

Записывается обозначение как SSR -40 D A H. SSR или TSR обозначает число фаз. 40 – нагрузка в Амперах. Буквой обозначается сигнал на входе (L 4-20 мА, D – 3-32 В при постоянном токе, V – переменное сопротивление, A – 80-250 В при переменном токе). Следующая буква – входное напряжение (А – переменное, D – постоянное). Последняя буква – диапазон выходных напряжений (Н – 90-480 В, нет буквы – 24-380 В).

Классификация

По типу нагрузки твердотельные реле делятся на однофазные и трехфазные. Широкий диапазон коммутируемого напряжения – 40…440 В позволяет использовать их для управления нагрузками в различных областях промышленности. По типу управления можно выделить 4 группы:

• управление напряжением постоянного тока (3…32 В);
• правление напряжением переменного тока (90…250 В);
• ручное управление выходным напряжением с помощью переменного резистора (470-560 кОм, 0,25-0,5 Вт);
• ручное управление выходным напряжением с помощью аналогового сигнала 4-20 мА.

Различные варианты управляющих сигналов позволяют применять твердотельные реле в качестве коммутационных элементов в разнотипных системах автоматического управления.

Материал в тему: устройство подстроечного резистора.

По способу коммутации реле могут быть:

• с контролем перехода через ноль.Применяются для коммутации резистивных (электрические нагревательные элементы, лампы накаливания), емкостных (помехоподавляющие сглаживающие фильтры, имеющие в своем составе конденсаторы) и слабоиндуктивных (катушки соленоидов, клапанов) нагрузок. При подаче управляющего сигнала, напряжение на выходе такого реле появляется в момент первого пересечения линейным напряжением нулевого уровня. Это позволяет уменьшить начальный бросок тока, снизить уровень создаваемых электромагнитных помех и, как следствие, увеличить срок службы управляемых с помощью данного реле устройст. Недостатком устройств данного типа является невозможность коммутации высокоиндуктивной нагрузки, когда cos φ<0,5 (трансформаторы на холостом ходу).
• с мгновенным (случайным) включением.Применяются для коммутации резистивных (электрические нагревательные элементы, лампы накаливания) и индуктивных (маломощные двигатели, трансформаторы) нагрузок при необходимости мгновенного срабатывания. Напряжение на выходе реле данного типа появляется одновременно с подачей управляющего сигнала (время задержки включения не более 1 миллисекунды), а значит включение возможно на любом участке синусоидального напряжения. Устройства данного типа имеют существенный недостаток – возникновение импульсных помех и начальных бросков тока при коммутации. После включения они функционируют как обычное реле с контролем перехода через ноль.
• с фазовым управлением.Позволяют реализовать фазоимпульсное (ФИМ) управление мощностью на нагрузке. С помощью таких реле можно, напримет, управлять нагревательными элементами (регулирование температуры) или лампами накаливания (регулирование уровня освещенности).

Твердотельные реле различного размера.

Особенности работы с устройством

Реле однофазное 220В

При работе с твердотельным реле 220в (управление 220), нужно придерживаться следующих правил:

• Соединение должно осуществляться винтовым способом. Оно является достаточно надежным. Спайка частей не нужна, скрутка запрещена.
• Нельзя допускать попадания пыли, воды и металлических предметов на реле. Они приводят к выходу из строя компонента.
• Нельзя прикладывать недопустимые внешние воздействия на корпус. К ним относятся заливание жидкостью, удары, вибрации, падения.
• Не трогать прибор во время работы. Корпус нагревается, из-за чего человек может получить ожог.
• Не устанавливать реле рядом с легковоспламеняемыми предметами.
• Перед подключением цепи следует убедиться в корректности собранных соединений.
• При нагреве корпуса выше 60 градусов требуется установка дополнительного охлаждения с помощью радиаторов.
• Нельзя допускать появления короткого замыкания на выходе.

При соблюдении требований к эксплуатации реле будет выполнять свою работу надежно и качественно весь заявленный срок.

Подключение

Но, перед тем как подключить твердотельное реле на транзисторах или симисторах, нужно знать несколько правил его установки:

1. Силовое оптореле можно подключить только винтовым способом, сварка и пайка повредят хрупкие контакты;
2. При работе устройство сильно нагревается, поэтому возле него не должно быть легковоспламеняющихся деталей;
3. Некоторые модели реле (особенно в авто) очень легко и быстро нагреваются свыше 60 градусов, что может повредить их контакты. Чтобы избежать этого их следует устанавливать на радиатор охлаждения;
4. При первом запуске очень важно следить за напряжением. Контролем нужно обеспечить его «ровное» состояние хотя бы на первое время, иначе устройство сгорит от короткого замыкания.

Схема подключения твердотельного реле практически такая же, как и включения в сеть обычного контроллера. На плату полевых транзисторов (симисторов, и т. д.) подается напряжение от локальной линии. Самое главное – это подать электрический ток на ноль-контакт (в цепи управления). Остальное наглядно демонстрирует схема:

Схема включения твердотельного реле

Преимущества и недостатки

Твердотельные реле имеют ряд положительных качеств перед электромеханическими аналогами. К ним относятся:

• Долговечность. Полупроводниковый прибор способен выдержать до десятков тысяч циклов включения и выключения.
• Создается качественное подключение.
• Грамотный контроль нагрузки.
• Высокое быстродействие.
• Отсутствие электромагнитных помех в замкнутой сети.
• Быстрое срабатывание.
• Бесшумность работы.
• Миниатюрные размеры.
• Отсутствие дребезгов контактов.
• Высокая производительность.
• Возможность плавного перехода между сетями постоянного и переменного тока. Зависит от мощности и типа прибора.
• Широкая область применения.
• Выдерживает перегрузки в 2000.
• Защита от резких и больших скачков напряжения и тока.

Есть и ряд минусов, из-за которых электромеханическое реле может быть выгоднее в применении. В первую очередь это высокая стоимость изделия и сложность его покупки. Приобрести твердотельные реле можно только в профессиональном специализированном магазине электронных компонентов. Сложности возникают и при первичной коммутации – могут появиться высокие скачки тока. Возникающие в процессе работы микротоки также негативно сказываются на реле.

На работу устройства накладываются и эксплуатационные требования – в помещении должен быть нормальный уровень пыли и влажности. Оптимальные значения можно найти в документации к реле.

Твердотельные реле не могут работать с приборами, напряжение которых превышает 0,5 кВ. Повышение рекомендуемых значений может привести к расплавлению контактов.

Изготовление твердотельного реле своими руками

Непосредственно своими руками, каждому электронщику среднего уровня под силу собрать простое твердотельное реле. Прибор, сделанный своими руками, может использоваться для управления нагрузкой, питаемой от бытовой сети переменного тока.

К примеру, можно сделать более эффективным управление лампами освещения или электродвигателями, если собрать электронный регулируемый коммутатор по следующей схеме.

Схема для сборки своими руками под нагрузку 300-600 Вт при напряжении 120 — 220В: 1 — оптопара МОС 320, МОС 341; 2 — симистор BTA06-600B; 3 — управляющий сигнал от микроконтроллера

Схема основана на электронном устройстве развязки — оптопаре MOC 3020. Между тем опто-симисторный регулятор MOC 3041 имеет те же характеристики, но дополнительно наделён встроенной системой детектирования пересечения точки нуля.

Этот вариант позволяет получить полную мощность без тяжелых пусковых токов при переключении индуктивных нагрузок. Благодаря диоду D1 предотвращается повреждение схемы по причине обратного подключения входного напряжения.

Резистор R3, номиналом 56 Ом, шунтирует прохождение токов, когда симистор находится в состоянии закрытого перехода, исключая ложное срабатывание.

Этим же резистором организуется связь терминала затвора с нижним по схеме электродом, чем обеспечивается полное закрытие перехода симистора.

Если используется входной сигнал широтно-импульсной модуляции, частота переключения режимов «включено-отключено» должна быть установлена максимум на 10 Гц не более для нагрузки переменного тока. В противном случае, переключение состояния выходной цепи реле может быть нарушено.

Области применения

Область применения

Несмотря на высокую цену, твердотельные реле активно применяются в различных сферах. Они успешно справляются со следующими задачами:

• Регулирование температуры с помощью тэна.
• Поддержка нужной температуры в технологических процессах.
• Коммутация управляющих цепей.
• Замена пускателей бесконтактного типа.
• Управление электрическими двигателями.
• Контроль нагрева трансформаторов.
• Регулирование уровня подсветки.

В каждом случае используется определенный тип реле.

Классификация твердотельных реле

Трехфазное реле

Полупроводниковые твердотельные реле можно классифицировать по разным показателям. По особенностям контролирующего и коммутируемого напряжения выделяют:

• Твердотельные реле постоянного тока. Их используют в цепях постоянного электричества с мощностью от 3 до 32 Ватт. Отличаются высокими удельными характеристиками, наличием светодиодной индикации, надежностью. Рабочий температурный диапазон достаточно широк и составляет от -30 до +70 градусов.
• Реле переменного тока. Они отличаются низким уровнем электромагнитных помех, отсутствием шумов, малым потреблением электроэнергии. Диапазон рабочих мощностей составляет от 90 до 250 Вт.
• Реле с ручным управлением. С помощью таких устройств можно самостоятельно регулировать режим работы.

По типу напряжения выделяются однофазные и трехфазные реле. Однофазные приборы используются в сетях с силой тока от 100 до 120 А или от 100 до 500 А. В них управление осуществляется за счет получения аналогового сигнала и переменного резистора. Трехфазные реле используются для коммутации на трех фазах одновременно. Сила тока 10-120 А. Трехфазные модели служат дольше однофазных.

В отдельную группу из трехфазных твердотельных реле выделяют устройства реверсивного типа. Они отличаются маркировкой и бесконтактным соединением. Основной функцией является надежная коммутация каждой цепи по отдельности. Они защищают цепь от ложных срабатываний. Основное применение нашли в асинхронных двигателях. Для работы с реле необходима установка предохранителя или варистора.

По методу коммутации реле классифицируются так:

• устройства емкостного или редуктивного типа, а также приборы слабой индукции;
• со случайным или мгновенным срабатыванием;
• с фазным управлением.

По конструкции можно выделить модели, устанавливающиеся на дин рейку и на специальную планку переходного типа.

Технические характеристики твердотельных реле переменного тока SRHL1

Твердотельные реле переменного тока однофазные серии SRHL1 отличаются следующими характеристиками:

Номинальное входное напряжение	10…30 В DC, 90…240 В AC (в зависимости от модели)
Номинальное напряжение нагрузки	24-240 В AC, 48-480 В AC (в зависимости от модели)
Номинальный ток нагрузки	10A, 15A, 20A, 25A, 40A (в зависимости от модели)
Способ управления	При пересечении 0, фазовое управление (в зависимости от модели)
Время срабатывания аварийной сигнализации	10…30В DC: 50 мс; 90…240В AC: 100 мс
Прочность изоляции	Вход/выход – 2500В AC, 50/60Гц на протяжении 1 минуты Вход/выход – корпус 4000В AC, 50/60Гц на протяжении 1 минуты
Температура окружающей среды	-20…+80°С
Виброустойчивость	0,75 мм с частотой 10-56 Гц по оси X, Y, Z
Степень защиты	IP20
Относительная влажность	45…85%
Сечение проводов входной цепи и аварийной сигнализации	Мин. 1×0,5 мм2 (1xAWG20), макс. 2×1,5 мм2 (2xAWG16) или 1×4 мм2 (1xAWG12)
Сечение проводов выходной цепи	При токе нагрузки 10A, 15A, 20A, 25A: мин. 1×0,75 мм2 (1xAWG18), макс. 1×6 мм2 (1xAWG10) или 2×2,5 мм2 (2xAWG14) При токе нагрузки 40A: мин. 1×1,5 мм2 (1xAWG16), макс. 1×16 мм2 (1xAWG6) или 2×6 мм2 (2xAWG10)

Габаритные размеры

Твердотельные реле переменного тока однофазные серии SRHL1 выпускаются в большом ассортименте. Изделия различаются функциональностью, номинальной нагрузкой, допустимым напряжением.

Рекомендуем купить реле твердотельное однофазное серии SRHL1 для установки в управление освещением, нагревом, электромагнитами, трансформаторами, электродвигатели и другим оборудованием.

Код заказа

Примеры заказа твердотельных серии SRHL1

22,5x100x97,6 мм

44,8x100x97,6 мм

Советы по выбору

Предохранитель от повышения нагрузок

Купить твердотельные реле можно только в специализированном магазине электронной техники. Опытные специалисты помогут подобрать лучшее устройство для определенных целей. На стоимость изделия влияют следующие факторы:

• тип реле;
• наличие фиксирующих механизмов;
• материал корпуса;
• время включения;
• фирма-изготовитель и страна производства;
• мощность;
• необходимая энергия;
• габариты.

При покупке важно учесть, что должен быть запас по мощности, превышающий рабочую в несколько раз. Это убережет реле от поломок. Также дополнительно используются специальные предохранители. К самым надежным относятся:

• G R – используются в широком диапазоне нагрузок, отличаются высоким быстродействием.
• G S – работают во всем диапазоне токов. Надежно защищают устройство от превышения нагрузки электросети.
• A R – защищают компоненты полупроводникового устройства от короткого замыкания.

Такие приборы обеспечивают высокую защиту от поломок. Их стоимость сопоставима с ценой самого реле. Меньшими защитными свойствами и, соответственно, меньшей стоимостью обладают предохранители классов B, C, D.

Для надежной и стабильной работы реле нужно подобрать охлаждающий радиатор. Особенно это актуально при превышении температуры выше 60 градусов. Запас тока для обычного реле должен превышать рабочие токи в 3-4 раза. При работе с асинхронными двигателями этот показатель должен увеличиться до 8-9 раз.

Какие параметры важны при выборе твердотельных реле?

Эти полупроводниковые устройства приобретают в соответствии с запланированной областью применения. При покупке учитывают: