Qu'est-ce qu'un relais statique et pourquoi est-il nécessaire?
Champ d'application
Ces appareils sont utilisés dans l'automatisation industrielle, la télémétrie, les mécanismes miniers et métallurgiques, l'industrie chimique, l'équipement médical, l'électronique militaire et d'autres domaines.
Du nom "état solide", on entend l'absence de toute pièce mobile. Au lieu d'un groupe de contact, ils sont remplacés par un interrupteur d'alimentation électronique. De ce fait, ce type d'appareil ne crée pas d'arc lors de la commutation. Cette propriété est très utile lorsqu'elle est utilisée dans l'industrie chimique, dans des endroits fortement contaminés par les gaz, ainsi que dans les endroits où la teneur en poussières abrasives est élevée. De plus, le temps de réaction au signal entrant doit être instantané, des millièmes de milliseconde, l'absence d'hystérésis, une large plage de température, une commutation silencieuse.
Caractéristiques de l'appareil
L'absence de transitoires sous forme d'arc et d'étincelles augmente le temps de fonctionnement de plusieurs fois. Si un contact normal, au mieux, est conçu pour 500 000 opérations de commutation, l'élément électronique de puissance ne dispose pas de telles données. Même à un coût plus élevé, les relais électroniques sont également plus rentables à utiliser du point de vue économique, car pour les allumer et éteindre, vous devez dépenser moins d'énergie par rapport à un relais électromagnétique traditionnel, et la charge puissante est contrôlée directement par des microcircuits.
La nomenclature des types de produits est assez large: des tailles miniatures aux appareils qui contrôlent les moteurs des actionneurs. Il existe également une différence dans le type de tension de commutation, directe et alternative. Ceci doit être pris en compte lors du choix d'un relais à semi-conducteurs.
Chaque appareil a ses propres faiblesses et les relais statiques ne font pas exception. Le talon d'Achille des clés électroniques est la sensibilité au courant de charge, dont les composants électroniques sont difficiles à survivre, et lorsqu'ils sont dépassés plusieurs fois, ils échouent complètement. Par conséquent, lors de la sélection ou du remplacement de l'appareil, vous devez aborder de manière responsable la protection de la clé avec des dispositifs de protection. Vous devez sélectionner les clés deux ou trois fois plus de courant, à partir de la charge commutée. De plus, il est important d'équiper le circuit de puissance de fusibles ou de machines rapides spéciales de classe B.
La construction
Un dispositif de relais à semi-conducteurs est une carte de circuit électronique composée d'un interrupteur d'alimentation, d'un élément d'isolation et d'une unité de commande. Comme les éléments de puissance peuvent être utilisés:
- pour les circuits DC: transistors, transistors à effet de champ, transistors composites MOSFET ou modules IGBT.
- pour contrôler des circuits de tension alternative, des commutateurs triac ou des ensembles de thyristors sont installés.
Les optocoupleurs sont installés comme élément de découplage - cet appareil se compose d'un élément électroluminescent et d'un photorécepteur, séparés par un diélectrique transparent. L'unité de commande est un circuit de stabilisation de tension et de courant pour un élément électroluminescent dans un optocoupleur.
Comme le montre le circuit, les entrées de commande sont numérotées 3 et 4, et la sortie est les bornes 1 et 2. Dans ce circuit, le signal d'entrée peut être de 70 volts à 280 tension alternative, et la tension à la charge peut atteindre 480 volts. Peu importe quel contact le consommateur se trouve avant ou après le relais.
Le symbole du relais statique dans le schéma peut ressembler à ceci (pour agrandir, cliquez sur l'image):
Quant au schéma de connexion, l'appareil est installé après la charge, le connectant à la terre. Avec cette connexion, en cas de court-circuit à la masse, le relais est exclu de la chaîne de courant.
Enfin, nous vous recommandons de regarder une vidéo qui montre clairement comment fonctionne un relais à semi-conducteurs et en quoi il consiste:
Nous avons donc examiné l'objectif, la portée et la conception du relais à semi-conducteurs. Nous espérons que les informations fournies étaient utiles et compréhensibles!
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