Was ist ein Halbleiterrelais?

Solid State Relay (SSR) ist eine vollelektronische Schaltungskombinationskomponente, die sich auf die elektrischen, magnetischen und optischen Eigenschaften von Halbleitergeräten und elektronischen Komponenten stützt, um ihre Isolations- und Relaisschaltfunktionen zu vervollständigen.

Im Vergleich zu herkömmlichen elektromagnetischen Relais (EMR) sind Halbleiterrelais Relais, die keine mechanischen oder beweglichen Komponenten haben, aber im Wesentlichen die gleichen Funktionen wie elektromagnetische Relais haben.

Halbleiterrelais werden entsprechend ihrer Arbeitseigenschaften in DC-Eingangs-AC-Ausgangstyp, DC-Eingangszweig-Ausgangstyp, AC-Eingangs-AC-Ausgangstyp und AC-Eingangs-DC-Ausgangstyp unterteilt.

SSR-Halbleiterrelais können in Form der Auslösung in Nullspannungstyp (Z) und Phasenmodulationstyp (P) unterteilt werden. Wenn ein geeignetes Steuersignal VIN an den Eingangsanschluss angelegt wird, wird das SSR vom P-Typ sofort eingeschaltet. Wenn VIN gelöscht wird und der Laststrom niedriger ist als der bidirektionale Thyristor-Haltestrom (Wechselstromkommutierung), wird das SSR ausgeschaltet.

Das SSR vom Z-Typ enthält intern eine Nulldurchgangserkennungsschaltung. Beim Anlegen des Eingangssignals VIN kann das SSR nur eingeschaltet werden, wenn die Laststromversorgungsspannung die Nulldurchgangszone erreicht, was eine maximale Verzögerung von einer halben Periode der Stromversorgung verursachen kann. Das SSR des Z-Typs hat die gleiche Abschaltbedingung wie das SSR des P-Typs, wird jedoch aufgrund seines ungefähr sinusförmigen Lastbetriebsstroms und der geringen harmonischen Interferenz weit verbreitet.

Aufgrund der unterschiedlichen Ausgangsgeräte, die von einigen Unternehmen verwendet werden, kann SSR in den gewöhnlichen Typ (S, mit bidirektionalen Thyristorelementen) und den erweiterten Typ (HS, mit unidirektionalen Thyristorelementen) unterteilt werden. Wenn eine induktive Last angelegt wird, wird der bidirektionale Thyristor vor der Eingangssignalabschaltung t1 eingeschaltet, und der Strom eilt der Versorgungsspannung von 90 Ω nach (reine Induktion). Bei t1 wird das Eingangssteuersignal gelöscht und der bidirektionale Thyristor wird ausgeschaltet, wenn er kleiner als der Haltestrom (t2) ist. Der Thyristor widersteht einer Sperrspannung mit einer hohen Spannungsanstiegsrate von dv/dt. Diese Spannung wird über die Übergangskapazität innerhalb des bidirektionalen Thyristors zur Gate-Elektrode zurückgeführt. Wenn der du/dt-Index der bidirektionalen Thyristorkommutierung (typischer Wert von 10 V/s) überschritten wird, führt dies zu einer langen Kommutierungserholzeit oder sogar zu einem Ausfall.

Unidirektionaler siliziumgesteuerter Gleichrichter (enhanced SSR) arbeitet in einem unipolaren Zustand und wird nur durch die Anstiegsrate der statischen Spannung begrenzt (typischer Wert: 200 V/s). Daher ist der dv/dt-Index der Kommutierung der erweiterten Halbleiterrelais der HS-Serie 520-mal höher als der des herkömmlichen SSR. Aufgrund der Verwendung von zwei unidirektionalen Hochleistungsthyristoren in umgekehrter Parallelschaltung werden die Stromverteilungs- und Wärmeleitungsbedingungen geändert und die Ausgangsleistung des SSR erhöht.

Anwendung von Halbleiterrelais

Das Halbleiterrelais ist ein kontaktloser Schalter, der aus Halbleiterkomponenten besteht und sich durch sicheren und zuverlässigen Betrieb, lange Lebensdauer, kontaktlos, funkenfrei, umweltfreundlich, hohe Isolierung, hohe Spannungsfestigkeit (über 2,5 kV), niedrigen Auslösestrom und schnelles Schalten auszeichnet Geschwindigkeit und Kompatibilität mit digitalen Schaltungen. Es verwendet flammhemmendes Epoxidharz als Rohmaterial und verwendet die Vergusstechnologie, um es von außen zu isolieren. Es hat eine gute Leistung in Bezug auf Spannungsfestigkeit, Feuchtigkeitsbeständigkeit, Korrosionsschutz und Vibrationsfestigkeit. Die internen Eigenschaften von Halbleiterrelais bestehen darin, einzuschalten, wenn die Spannung Null durchläuft, und auszuschalten, wenn die Last Null durchläuft. An der Last kann eine vollständige Sinuswellenform erhalten werden. Daher ist die HF-Störung der Schaltung sehr gering, was die Gegen-EMK von induktiven Lasten (wie Lüfter, Drehstrommotoren usw.) reduzieren und Stoßströme beim Ansteuern von ohmschen Lasten (wie Glühlampen, Heizungen usw.) Drähte usw.).