Un releu cu stare solidă sau SSR (releu cu stare solidă), este un dispozitiv care servește aceluiași scop ca un releu convențional, dar are câteva avantaje față de acesta după cum veți vedea în acest articol. Dacă nu vă amintiți bine ce este un releu sau pentru ce este, puteți și Vezi mai multe informații în acest alt articol.
Acestea fiind spuse, haideți să vedem tot ce trebuie să știți despre asta dispozitiv electronic:
Ce este un releu electromecanic?
Un releu electromagnetic, numit adesea simplu releu, este un dispozitiv electromecanic folosit pentru a controla un circuit electric prin utilizarea unei bobine electromagnetice. Este practic un comutator care se actioneaza prin aplicarea sau eliminarea unui curent electric in bobina releului. Cand bobina este alimentata, se creeaza un camp magnetic care atrage sau respinge o maneta sau un comutator in interiorul releului, deschizand sau inchizand contactele electrice, in functie de faptul ca sunt NC sau NU, asa cum am vazut in celalalt articol pe care ti-l recomand. citit la inceput.
Aceste relee sunt utilizate într-o varietate de aplicații pentru a îndeplini funcții precum comutarea circuitelor electrice de mare putere sau izolarea electrică între două circuite care funcționează cu diferite tipuri de curent, cum ar fi DC și AC. Sunt utile în special în situațiile în care trebuie să controlați un circuit de la distanță sau când doriți să izolați un circuit de control de unul de putere mai mare. Releele pot fi găsite într-o gamă largă de dispozitive și sisteme, de la aparate electrocasnice și echipamente industriale până la sisteme de control și automatizare.
Ce este un releu cu stare solidă?
Un Releu solid este un dispozitiv electronic de comutare care permite fluxul de curent electric atunci când un curent mic este aplicat la bornele sale de control sau îl împiedică atunci când nu este aplicat curent. Adică, în acest sens este foarte asemănătoare cu funcționarea releului convențional.
Aceste relee cu stare solidă includ un senzor care răspunde la un semnal de control, un comutator electronic cu stare solidă care gestionează circuitul de sarcină și un mecanism de cuplare care activează comutatorul fără a fi nevoie de mișcarea componentelor mecanice, ca în cazul electromagneticului. Pe de altă parte, aceste relee pot fi proiectate să comute atât curent AC cât și DC.
Pentru a face acest lucru posibil fără piese în mișcare, semiconductori de putere, cum ar fi tiristoarele și tranzistoarele, pentru a controla curenți de până la 100 de amperi în intensitate. În plus, fiind în stare solidă, se caracterizează prin capacitatea lor de a comuta la viteze foarte mari, de ordinul milisecundelor, comparativ cu releele electromecanice, și nu au contacte mecanice care se uzează în timp. Cu toate acestea, nu toate sunt avantaje, așa cum vom vedea mai târziu.
Pentru izolarea electrică între cele două circuite, semnalul de control este cuplat la circuitul de control, iar majoritatea SSR-urilor folosesc cuplaj optic. Aceasta implică faptul că tensiunea de control activează un LED intern care luminează și activează o diodă fotosensibilă (fotovoltaică), care, la rândul său, controlează TRIAC (utilizat în AC), SCR sau MOSFET (de obicei există unul sau mai multe în paralel cu CC) pentru a comuta și a trece de la deschis la închis sau invers...
Avantajele și dezavantajele releului cu stare solidă
După cum vă puteți imagina, releul cu stare solidă are avantaj față de un releu electromecanic, cum ar fi:
- Dimensiune minoră.
- Funcționare la joasă tensiune, cu activare posibilă de la 1,5 V sau mai puțin.
- Deoarece nu include piese mobile, este complet silentios.
- Sunt mai rapide decât cele magnetice, deoarece au timpi de răspuns de milisecunde.
- Neavând piese mecanice care se uzează sau contacte care se deteriorează la curenți mari, aceste relee sunt mai fiabile și mai durabile.
- Rezistența de ieșire rămâne constantă indiferent de utilizare.
- Conexiuni fără sărituri, evitând fluctuațiile în comutarea contactelor.
- Nu produc scântei sau arcuri electrice care pot fi periculoase în medii inflamabile.
- Mai rezistent la șocuri, vibrații etc., deoarece nu are părți mobile care se pot rupe.
- Nu emit unde electromagnetice care ar putea cauza interferențe în alte dispozitive.
Ca orice, au și ei dezavantajele sale, Ce:
- Ei emit căldură datorită rezistenței, ceea ce înseamnă pierderi.
- Polaritatea ieșirii poate afecta releele cu stare solidă, lucru care nu se întâmplă la cele electromecanice.
- Datorită capacității lor de comutare semnificativ mai rapide, releele cu stare solidă pot suferi comutare falsă ca urmare a sarcinilor tranzitorii.
- Ele tind să rămână în circuit închis în cazul unei defecțiuni, în timp ce releele electromecanice tind să rămână în stare deschisă. Acest lucru poate fi pozitiv pentru unele aplicații, deși nu pentru toate...
aplicatii
Releele cu stare solidă (SSR) pot fi utilizate în multitudine de aplicații, Ce:
- Controlul sarcinii atât în DC cât și în AC, pentru a controla încălzitoare electrice, iluminat, motoare, electrocasnice, încălzire, răcire, pompe de apă pentru irigare etc. De exemplu, pot fi folosite într-un circuit care activează un ventilator dacă temperatura crește la anumite grade, folosind un senzor de temperatură.
- Automatizare industriala. Deoarece sunt întrerupătoare controlate de curent, pot fi utilizate în sistemele industriale de control pentru automatizarea mașinilor și proceselor.
- Echipamente medicale, cum ar fi aparate RMN, echipamente de analiză clinică și sisteme de terapie fizică pentru a controla puterea și dispozitivele acestor echipamente.
- Controlul sarcinii rezistive și reactive. Releele cu stare solidă sunt utile în aplicațiile în care sarcinile rezistive (cum ar fi încălzitoarele) și sarcinile reactive (cum ar fi motoarele) trebuie să fie comutate datorită capacității lor de a gestiona o mare varietate de tipuri de sarcini.
- Sistemele de transport, cum ar fi în aplicațiile feroviare și de transport public, SSR-urile sunt utilizate pentru a controla semnalele, iluminatul și sistemele de control al traficului.
- Alții…
De unde să cumpărați un releu cu stare solidă?
Dacă doriți cumpără un releu cu stare solidă, îl poți cumpăra cu foarte puțin în magazine specializate sau pe platforme de vânzare online precum Amazon:
Utilizați releul cu stare solidă cu Arduino
Pentru a folosi un releu cu stare solidă cu Arduino, conexiunea este foarte simplă, mai ales dacă utilizați un modul SSR. Pentru a conecta acest releu la placa Arduino, trebuie face următoarele conexiuni:
- DC+: această intrare de releu este conectată la conexiunea de 5v a plăcii Arduino.
- DC-: Această altă intrare a releului se conectează la GND sau conexiunea la masă a plăcii Arduino.
- CH1: dacă este un releu cu stare solidă cu un singur canal, ca cel pe care îl vom da ca exemplu, această intrare de releu va fi conectată la o ieșire digitală Arduino pentru control, de exemplu, D9.
- NO/C: sunt ieșirile releului de stare solidă care vor fi conectate la dispozitivul pe care dorim să-l controlăm. De exemplu, un bec. Luați în considerare fișa tehnică a releului pe care îl cumpărați și limitele impuse. De exemplu, unii tolerează doar o sarcină de 250V AC și o intensitate maximă de 2A, asigurați-vă că nu o depășiți...
Acestea fiind spuse, acum să vedem cum ar fi programat, folosind acest exemplu simplu de schiță:
const int pin = 9; //Pin de control del relé en el que lo hayas conectado, en este caso D9.
void setup()
{
Serial.begin(9600); //Iniciar puerto serie
pinMode(pin, OUTPUT); //Definir pin D9 como salida para el envío de señal.
}
void loop()
{
digitalWrite(pin, HIGH); // Poner el D9 en estado alto para activar el relé
delay(5000); // Esperar 5 segundos
digitalWrite(pin, LOW); // Poner el D9 en estado bajo, para desactivar.
delay(5000); // Esperar 5 segundos
}
După cum puteți vedea, este un cod foarte simplu, astfel încât să îl puteți modifica și să învățați cum să utilizați releul. În acest caz, am creat pur și simplu o buclă, astfel încât releul să treacă constant de la o stare la alta...