Relè optoelettronici a stato solido. Schema, descrizione

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Relè optoelettronici a stato solido. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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relè a stato solido è chiamato un dispositivo optoelettronico in cui il segnale di controllo viene trasmesso attraverso un canale ottico e accende / spegne un potente dispositivo elettronico di uscita.

Applicazioni dei relè a stato solido

Attualmente, i relè sono sempre più utilizzati in vari dispositivi elettrici e prodotti di automazione, in particolare:

per la commutazione di motori elettrici in corrente continua e alternata;
nei sistemi automatici di regolazione e controllo;
come contattori nei circuiti CA, negli alimentatori switching, nei sistemi di protezione ad alta velocità, ecc.

Classificazione generale dei relè a stato solido

I relè optoelettronici a stato solido possono essere divisi in due gruppi fondamentalmente diversi:

Relè CA, in cui gli elementi di potenza sono triac e tiristori e unipolari;
i relè CC bipolari con elementi di potenza su IGBT o MOSFET e i relè bipolari possono funzionare anche nei circuiti CA.

Confrontiamo in termini di efficienza (minimizzazione della potenza dissipata negli elementi di potenza) l'uso di tiristori e relè bipolari su IGBT o transistor MOS nei circuiti CA. Per valori tipici dei parametri degli elementi di potenza per tensioni di 220/380 V, troviamo che a correnti superiori a pochi ampere, i tiristori sono 3-5 volte più efficienti degli IGBT e il rapporto delle potenze dissipate del relè su IGBT o transistor MOS è numericamente approssimativamente uguale alla corrente in ampere.

Relè a stato solido AC, classificazione

Ci sono i seguenti principali tipi di relè a stato solido a tiristori:

relè monofase normalmente chiuso e normalmente aperto (da 1 A a 100 A);
relè trifase normalmente aperti (da 10 A a 150 A);
relé di inversione monofase, bifase e trifase con protezione integrata contro il cortocircuito concatenato e l'inversione istantanea (da 10 A a 40 A);
relè allo stato solido a due canali con canali separati o con un punto comune in uscita con controllo dei canali indipendenti (da 1 A in su).

Metodi di gestione

I relè potrebbero avere controllo di fase zero della tensione di alimentazione (cioè accendere quando il valore di questa tensione è vicino a zero, come ad esempio TM) o non avere quel controllo (genere TC). L'accensione a tensione "zero" ha il vantaggio di ridurre al minimo il rumore di accensione.

A seconda del controllo, i relè possono avere ingressi in corrente o in potenziale. Inoltre, solo i relè monofase ea due canali possono avere ingressi di corrente, potenziali - per tutti. Per gli ingressi di corrente, la corrente di controllo è 10-25 mA con una caduta della tensione di ingresso di circa 1,2 V o 2,4 V.

Potenziali campi di controllo:

costante (4-7) V e (3-30) V;
variabile (6-30) V e (110-280) V.

Organizzazione della protezione dei relè a stato solido

Le strutture a tiristori sono molto sensibili alle sovratensioni: il loro aspetto porta a guasti irreversibili, quindi il compito di proteggere le uscite dei relè dalle sovratensioni è un compito urgente. Il mezzo principale di tale protezione è lo shunt delle uscite relè con varistori. Per proteggere il relè dalla perdita di controllo dovuta al rumore impulsivo, viene utilizzato lo shunt delle uscite con un circuito RC.

Relè a stato solido CC, classificazione

I relè a stato solido CC possono anche essere classificati in base ai ritardi di attivazione/disattivazione del relè.

I relè ad alta velocità hanno ritardi di attivazione/disattivazione di pochi microsecondi, un'uscita di alimentazione esterna aggiuntiva e, a loro volta, sono suddivisi in tali gruppi:

relè con alimentazione galvanicamente collegata in uscita e con alimentazione in ingresso;
i relè con ritardo allo spegnimento sono notevolmente più brevi (fino a 1 ms).

Si noti che i cosiddetti relè multicanale vengono prodotti anche con varie combinazioni di contatti "normalmente chiusi" e "normalmente aperti", in particolare a due e quattro canali.

Autore: Koryakin-Chernyak S.L.

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