Katı hal röleleri
Modern otomasyon sistemlerinde güvenilir anahtarların rolü çok önemlidir. İletişim sistemleri, tüketici ve otomotiv elektroniği veya endüstriyel otomasyon gibi modern teknolojik alanlar açısından, her yerde tanıdık anahtarlama şemalarından geleneksel olanlara kademeli ama net bir geçiş vardır. elektromanyetik röleler ve kontak başlatıcıları katı hal röleleri gibi daha güvenilir anahtarlama araçlarına taşımak.
Yarı iletkenler, haklı olarak, güçlü akım yüklerine sahip devrelerde bile mekanik anahtarlama ve kontrol cihazlarının yerini alır, çünkü yarı iletkenleri her yıl iyileştirme süreci, güç anahtarlarının daha yüksek ve daha yüksek özelliklerini memnun eder.
Yarı iletken röle, tasarımında geleneksel elektromanyetik rölelerin, yolvericilerin ve kontaktörlerin kontaklarını başarıyla değiştiren güçlü güç anahtarları içerir. Bu gelişmiş katı hal röleleri, daha güvenilir olurken 250 ampere kadar yükleri anahtarlayabilir.
Kontrol ve yürütme devrelerinin galvanik izolasyonu, böyle bir röle için ek izolasyon önlemleri gerektirmez. Solid state röleler, alçak gerilim kontrol devreleri ile yüksek gerilim güç devrelerinin birbirinden izole edildiği bir arabirim görevi görür. Farklı üreticilerin katı hal rölelerinin yapısı nispeten benzerdir ve bu türdeki tüm rölelerin yalnızca çok küçük farklılıkları vardır.
Böyle bir katı hal rölesinin giriş devresi, bir optokuplör ile seri bağlı bir dirençten oluşabilir veya daha karmaşık olabilir. Giriş devresinin işlevi, sonraki anahtarlama için bir kontrol sinyali almaktır.
Devrenin ilerisinde, katı hal rölesinin giriş, ara ve çıkış devreleri arasında izolasyon sağlayan optik izolasyon vardır. Giriş sinyali, katı hal röle çıkışının anahtarlanmasını kontrol eden bir tetikleme devresi tarafından işlenir.
Anahtarlama devresi yüke voltaj sağlar. Genellikle bu kısım bir transistör, tristör veya triaktan oluşur.
Katı hal rölelerinin endüktif yükler dahil olmak üzere çeşitli koşullar altında güvenilir çalışması için bir koruma devresi gereklidir. Bununla birlikte, tüm katı hal rölelerinde koruyucu devre bulunmasına rağmen, hala çeşitli modifikasyonlar vardır ve bu rölelerin bazıları endüktif yüklere izin vermezken, diğerleri bunlara özel olarak uyarlanmıştır.
Güç yarı iletkenlerinin bir miktar iç direnci vardır, bu nedenle yük değiştirildiğinde katı hal rölesi ısınır. 60 santigrat derecenin üzerine ısıtıldığında, anahtarlama akımının izin verilen değeri düşer, bu nedenle, ağır çalışma koşulları altında, böyle bir röle ek ısı dağılımı gerektirir.Bunun için bir radyatör veya hatta hava soğutması kullanılır.
Endüktif yükler için, izin verilen akım rezervinin 2-4 kez sağlanması önerilir ve eğer bir asenkron motorun kontrolünden bahsediyorsak, o zaman akım rezervi on kat olmalıdır.
Aktif yapıya sahip güçlü bir yükü kontrol ederken akım voltajı, sıfır akım anahtarlama rölesi kullanılarak ortadan kaldırılır, bu tür röleler, aşırı yüklenmeyi önleyen ek bir tetik devresi kontrol ünitesi ile donatılmıştır. Ancak, kapasitif veya endüktif nitelikteki bir yükü kontrol ederken, önemli bir akım marjı sağlanmalıdır.
Kural olarak, sabit akıma sahip bir DC rölesi, başlangıçta aşırı yüklendiğinde anma akımında kısa süreli (en fazla 10 milisaniye) üç kat artış ve tristör röleleri - on kat için zaten bir rezerve sahiptir.
Darbe gürültüsüne karşı direnç için, çıkış devresine paralel olarak katı bir röleye bir RC devresi kurulur, ancak daha güvenilir koruma için, harici varistörleri böyle bir rölenin her bir fazına paralel olarak bağlamak gerekir.
Üretici tarafından sağlanan teknik belgeler, kural olarak, belirli bir katı rölenin özellikleri ve izin verilen çalışma modları ve genel olarak uygulama alanları hakkında tüm kapsamlı verileri içerir.