Релеји у чврстом стању
Улога поузданих прекидача у савременим системима аутоматизације је веома важна. У погледу савремених технолошких области, као што су комуникациони системи, потрошачка и аутомобилска електроника или индустријска аутоматизација, свуда постоји постепен, али јасан прелазак са познатих схема преклапања на конвенционалне. електромагнетни релеји и померање контактних покретача на поузданије алате за пребацивање као што су полупроводнички релеји.
Полупроводници с правом замењују механичке склопне и управљачке уређаје чак и у колима са снажним струјним оптерећењем, јер процес унапређења полупроводника сваке године радује све више карактеристике енергетских прекидача.
Полупроводнички релеј садржи у свом дизајну моћне прекидаче за напајање који успешно замењују контакте традиционалних електромагнетних релеја, стартера и контактора. Ови напредни полупроводнички релеји могу да пребацују оптерећења до 250 ампера док су поузданији.
Галванска изолација управљачког и извршног кола не захтева додатне мере изолације за такав релеј. Полуводни релеји служе као интерфејс где су нисконапонска управљачка кола и високонапонска струјна кола изолована једно од другог. Структура полупроводничких релеја различитих произвођача је релативно слична, а сви релеји овог типа имају врло мале разлике.
Улазно коло таквог чврстог релеја може се састојати од отпорника у серији са оптоспојлером, или може бити сложеније. Функција улазног кола је да прими контролни сигнал за накнадно пребацивање.
Даље у кругу је оптичка изолација, која обезбеђује изолацију између улазног, средњег и излазног кола чврстог релеја. Улазни сигнал се обрађује помоћу окидачког кола које контролише пребацивање полупроводничког релејног излаза.
Преклопно коло доводи напон на оптерећење. Обично се овај део састоји од транзистора, тиристора или триака.
За поуздан рад полупроводничких релеја у различитим условима, укључујући индуктивна оптерећења, потребно је заштитно коло. Међутим, и поред присуства заштитног кола у свим полупроводничким релејима, и даље постоје различите модификације, а неки од ових релеја не дозвољавају индуктивна оптерећења, док су други посебно прилагођени за њих.
Енергетски полупроводници имају одређени унутрашњи отпор, тако да када се оптерећење укључи, полупроводнички релеј се загрева. Када се загреје изнад 60 степени Целзијуса, дозвољена вредност укључене струје се смањује, стога, у тешким условима рада, такав релеј захтева додатно одвођење топлоте.За то се користи радијатор или чак ваздушно хлађење.
За индуктивна оптерећења препоручљиво је обезбедити резерву дозвољене струје 2-4 пута, а ако говоримо о контроли асинхроног мотора, онда резерва струје треба да буде десет пута.
Струјни напон када се контролише моћно оптерећење активне природе елиминише се коришћењем преклопног релеја нулте струје, такви релеји су опремљени додатном контролном јединицом окидача који спречава покретање преоптерећења. Али када се контролише оптерећење капацитивног или индуктивног карактера, мора се обезбедити значајна струјна маргина.
По правилу, ДЦ релеј са константном струјом већ има резерву за краткорочно (не више од 10 милисекунди) троструко повећање називне струје када је преоптерећено при покретању, а тиристорски релеји - десетоструко.
За отпорност на импулсни шум, РЦ коло је уграђено у чврсти релеј паралелно са излазним колом, али за поузданију заштиту потребно је паралелно повезати спољне варисторе са сваком од фаза таквог релеја.
Техничка документација коју доставља произвођач, по правилу, садржи све свеобухватне податке о карактеристикама одређеног чврстог релеја и његовим дозвољеним начинима рада и областима примене уопште.