Un polprevodniški rele ali SSR (Solid State Relay), je naprava, ki služi istemu namenu kot običajni rele, vendar ima nekaj prednosti pred njim, kot boste videli v tem članku. Če se ne spomnite dobro, kaj je rele ali čemu služi, lahko tudi Oglejte si več informacij v tem drugem članku.
Ob tem pa poglejmo vse, kar morate vedeti o tem elektronska naprava:
Kaj je elektromehanski rele?
Un elektromagnetni rele, pogosto preprosto imenovan rele, je elektromehanska naprava, ki se uporablja za krmiljenje električnega tokokroga z uporabo elektromagnetne tuljave. To je v bistvu stikalo, ki se upravlja z uporabo ali odstranitvijo električnega toka v relejski tuljavi. Ko je tuljava pod napetostjo, ustvari magnetno polje, ki privlači ali odbija ročico ali stikalo znotraj releja, odpira ali zapira električne kontakte, odvisno od tega, ali so NC ali NO, kot smo videli v drugem članku, ki vam ga priporočam preberi na začetku.
Ti releji se uporabljajo v različnih aplikacijah za izvajanje funkcij, kot je npr preklapljanje električnih tokokrogov visoke moči ali električna izolacija med dvema vezjema, ki delujeta z različnimi vrstami toka, kot sta DC in AC. Še posebej so uporabne v primerih, ko morate daljinsko upravljati vezje ali ko želite izolirati krmilno vezje od močnejšega. Releje lahko najdemo v številnih napravah in sistemih, od gospodinjskih aparatov in industrijske opreme do sistemov za nadzor in avtomatizacijo.
Kaj je polprevodniški rele?
Un Polprevodniški rele je elektronska preklopna naprava, ki omogoča pretok električnega toka, ko je na njenih krmilnih sponkah doveden majhen tok, ali ga prepreči, ko toka ni. To pomeni, da je v tem smislu zelo podoben delovanju običajnega releja.
Ti polprevodniški releji vključujejo senzor, ki se odziva na krmilni signal, elektronsko polprevodniško stikalo, ki upravlja tokokrog bremena, in sklopni mehanizem, ki aktivira stikalo brez potrebe po premikanju mehanskih komponent, kot v primeru elektromagnetnih. Po drugi strani pa so ti releji lahko zasnovani za preklop tako AC kot DC tok.
Da bi to omogočili brez gibljivih delov, močnostni polprevodniki, kot so tiristorji in tranzistorji, za krmiljenje tokov z jakostjo do več kot 100 amperov. Ker so v polprevodniškem stanju, jih odlikuje sposobnost preklapljanja pri zelo visokih hitrostih, v milisekundah, v primerjavi z elektromehanskimi releji in nimajo mehanskih kontaktov, ki bi se sčasoma obrabili. Vendar to niso vse prednosti, kot bomo videli kasneje.
Za električno izolacijo med obema vezjema je krmilni signal povezan s krmilnim vezjem in večina SSR uporablja optična sklopka. To pomeni, da krmilna napetost aktivira notranjo LED, ki osvetli in aktivira fotoobčutljivo diodo (fotovoltaično), ki nato krmili TRIAC (uporablja se v AC), SCR ali MOSFET (običajno je eden ali več vzporednih s CC) preklopiti in preiti iz odprtega v zaprto ali obratno...
Prednosti in slabosti polprevodniškega releja
Kot si lahko predstavljate, ima polprevodniški rele prednosti v primerjavi z elektromehanskim relejem, kot so:
- Manjša velikost.
- Delovanje pri nizki napetosti, z možnostjo aktiviranja od 1,5 V ali manj.
- Ker ne vključuje gibljivih delov, je popolnoma tih.
- So hitrejši od magnetnih, saj imajo odzivne čase milisekund.
- Ker nimajo mehanskih delov, ki se obrabijo, ali kontaktov, ki se pokvarijo pri visokih tokovih, so ti releji bolj zanesljivi in vzdržljivi.
- Izhodni upor ostane konstanten ne glede na uporabo.
- Povezave brez odbijanja, izogibanje nihanjem pri preklapljanju kontaktov.
- Ne proizvajajo isker ali električnih oblokov, ki so lahko nevarni v vnetljivih okoljih.
- Bolj odporen na udarce, tresljaje itd., saj nima gibljivih delov, ki bi se lahko zlomili.
- Ne oddajajo elektromagnetnih valov, ki bi lahko povzročili motnje v drugih napravah.
Kot vse imajo tudi oni njegove slabosti, kot:
- Zaradi upora oddajajo toploto, kar pomeni izgube.
- Polarnost izhoda lahko vpliva na polprevodniške releje, kar se pri elektromehanskih ne zgodi.
- Zaradi bistveno hitrejše preklopne zmogljivosti lahko pri polprevodniških relejih pride do lažnih preklopov zaradi prehodnih obremenitev.
- Običajno ostanejo v zaprtem krogu v primeru okvare, medtem ko elektromehanski releji ostanejo v odprtem stanju. To je lahko pozitivno za nekatere aplikacije, čeprav ne za vse ...
aplikacije
Polprevodniški releji (SSR) se lahko uporabljajo v množico aplikacij, kot:
- Nadzor obremenitve v enosmernem in izmeničnem toku za krmiljenje električnih grelnikov, razsvetljave, motorjev, naprav, ogrevanja, hlajenja, vodnih črpalk za namakanje itd. Uporabljajo se lahko na primer v tokokrogu, ki aktivira ventilator, če temperatura naraste na določene stopinje, z uporabo temperaturnega senzorja.
- Industrijska avtomatizacija. Ker so tokovno krmiljena stikala, se lahko uporabljajo v industrijskih nadzornih sistemih za avtomatizacijo strojev in procesov.
- Medicinska oprema, kot so naprave za MRI, oprema za klinično analizo in sistemi fizikalne terapije za nadzor moči in naprav te opreme.
- Regulacija uporovne in reaktivne obremenitve. Polprevodniški releji so uporabni v aplikacijah, kjer je treba preklapljati med uporovnimi obremenitvami (kot so grelniki) in reaktivnimi obremenitvami (kot so motorji), ker lahko prenesejo široko paleto vrst obremenitev.
- Transportni sistemi, na primer v aplikacijah za železniški in javni prevoz, se SSR uporabljajo za nadzor signalov, razsvetljave in sistemov za nadzor prometa.
- Drugi ...
Kje kupiti polprevodniški rele?
Če želite kupite polprevodniški rele, ga lahko kupite za zelo poceni v specializiranih trgovinah ali na spletnih prodajnih platformah, kot je Amazon:
Uporabite polprevodniški rele z Arduinom
Za uporabo polprevodniškega releja z Arduinom je povezava zelo preprosta, še posebej, če uporabljate modul SSR. Če želite ta rele povezati s ploščo Arduino, morate naredite naslednje povezave:
- DC+: ta relejni vhod je priključen na 5v priključek plošče Arduino.
- DC-: Ta drugi vhod releja se poveže z GND ali ozemljitveno povezavo plošče Arduino.
- CH1: če gre za enokanalni polprevodniški rele, kot je tisti, ki ga bomo navedli kot primer, bo ta relejni vhod povezan z digitalnim izhodom Arduino za krmiljenje, na primer D9.
- NO/C: so izhodi polprevodniškega releja, ki bo povezan z napravo, ki jo želimo krmiliti. Na primer, žarnica. Upoštevajte podatkovni list releja, ki ga kupite, in naložene omejitve. Na primer, nekateri prenesejo samo obremenitev 250 V AC in največjo jakost 2 A, pazite, da je ne presežete ...
Ob tem pa poglejmo kako bi bilo programirano, z uporabo te preproste vzorčne skice:
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
}
Kot lahko vidite, je to zelo preprosta koda, zato jo lahko spremenite in se naučite uporabljati rele. V tem primeru smo preprosto ustvarili zanko, tako da rele nenehno prehaja iz enega stanja v drugo ...