Przekaźniki w automatyce przemysłowej

Transkrypt

1 Przekaźniki w automatyce przemysłowej 1 Podział przekaźników Przekaźniki elektromagnetyczne Przekaźniki półprzewodnikowe (SSR) 2 1

2 Przekaźniki elektromagnetyczne Podział przekaźników ze względu na: napięcie cewki stałoprądowe DC 5V, 12V 24V, 48V, zmiennoprądowe AC 12V, 24V, 110V, 230V parametry napięciowo-prądowe obwodu styków dla prądu DC (5A/48Vdc) i AC (do 20A/240V) układ wyprowadzeń styków liczbę cewek bistabilne, monostabilne sposób montażu do podstawki, do montażu na płytce drukowanej (PCB) wielkość subminiaturowe, miniaturowe, standardowe, samochodowe budowę mechanizmu cewki standardowe, kontraktonowe 3 Układ wyprowadzeń styków jeden styk (SPST - COM, NO), jeden styk przełączalny (SPDT - COM, NC, NO), podwójny zespół styków DPST, podwójny zespół styków przełączalnych DPDT 4 2

3 Przekaźnik monostabilny i bistabilny 5 Przekaźniki półprzewodnikowe Podział przekaźników półprzewodnikowych ze względu na: Rodzaj obwodu wyjściowego (prądowego) tylko DC, tylko AC, DC+AC parametry napięciowo-prądowe obwodu styków dla prądu DC i AC układ wyprowadzeń styków przeważnie jeden styk SPST (COM, NO) sposób montażu do montażu na płytce drukowanej (PCB), do montażu na radiatorze, wielkość miniaturowe (układ scalony DIP-6, DIP-8, SIP-4), standardowe przykręcane Rodzaj styku (klucza) wyjściowego tranzystor bipolarny NPN, PNP, tranzystor Mosfet, tranzystor IGBT, triak, dwa tyrystory 6 3

4 Miniaturowe przekaźniki półprzewodnikowe Obwód dla prądu obciążenia AC lub DC Obwód dla prądu obciążenia tylko DC 7 Przykład przekaźnika półprzewodnikowego z wyjściem na tranzystorach MOSFET Przekaźnik scalony LH1532, firmy Vishay Przekaźnik scalony LH1510, firmy Vishay 8 4

5 Obwody główne przekaźników półprzewodnikowych mocy Przekaźnik typu AC, załączanie w zerze napięcia zasilania (triak) Przekaźnik typu AC, załączanie w zerze napięcia zasilania (dwa tyrystory) Przekaźnik typu DC, na tranzystorze bipolarnym Przekaźnik typu DC, na tranzystorze MOSFET 9 Sposoby załączania przekaźnika SSR (SSR - Solid State Relay) ZS Sygnały sterujące: DC 3Vdc-32Vdc AC 24Vac-230Vac Analogowe mA lub 0-10V AS 0-10V 4-20mA 10 5

6 Sposoby załączania przekaźnika SSR Załączanie w maksimum napięcia dla transformatorów Załączanie w dowolniej chwili 11 SSR średniej mocy 12 6

7 SSR średniej mocy 13 SSR dużej mocy 14 7

8 Przekaźniki dużej mocy SSR jednofazowe i trójfazowe 15 Porównanie przekaźników elektromechanicznych i półprzewodnikowych Zalety przekaźników półprzewodnikowych SSR są szybsze, czas załączenia i wyłączenia około kilka do kilkunastu mikrosekund Brak elementów ruchomych, większa żywotność Przy przełączaniu nie wydzielają opar (brak łuku elektrycznego), nie ma drgań zestyków Mniejsze generowane zakłócenia w trakcie przełączenia Mogą być używane w środowisku agresywnym, wybuchowym (brak łuku elektrycznego) Cicha praca brak elementów ruchomych Mniejsze wymiary przy podobnych parametrach łączeniowych Możliwość wykonania w postaci układu scalonego łatwy montaż Mniejsza moc potrzebna do załączenia Wady Mniej odporne na przeciążenia, zwarcia, przepięcia, przetężenia Generują większe zakłócenia w trakcie przewodzenia (triak, tyrystor) Większe straty mocy w stanie przewodzenia wymagają radiatorów Mniejsza rezystancja izolacji w stanie wyłączenia Występowanie wstecznego prądu upływu w stanie otwarcia (zakres µa ) Większy koszt w porównaniu z przekaźnikiem elektromechanicznym Wymagają dodatkowego napięcia zasilania obwodu bramki Większy czas odzysku stanu otwarcia (Transient Reverse Recovery time (Trr) z powodu występowania diody w strukturze Dostępny tylko jeden styk zwierny 16 8