Твердотельные реле Hongfa, Crydom и International Rectifier
Твердотельные (оптоэлектронные) реле (ТТР) или Solid State Relays (SSR) компаний CRYDOM и International Rectifier (IR) очень популярны на рынке электронных компонентов России. В этой статье представлены некоторые серии ТТР фирмы HONGFA и близкие по параметрам и конструктивному исполнению аналогичные изделия компаний CRYDOM и IR. В некоторых случаях ТТР компании HONGFA оказываются предпочтительнее по соотношению цена/качество.
Компания HONGFA основана в 1984 году, сертифицирована по стандарту качества ISO9001. Производит электромеханические силовые, сигнальные и автомобильные реле более 15000 спецификаций, выпуская более 300 миллионов реле в год. Существенную долю в линейке выпускаемой продукции HONGFA занимают твердотельные реле с диапазонами максимальных коммутируемых токов от 140 мА до 80 А. Несомненно, электромагнитные реле имеют свои положительные стороны, поэтому они еще долгое время будут использоваться и мирно жить по соседству с оптоэлектронными. Главное — это правильный выбор между ними и корректное применение в конкретном устройстве.
Ниже приведены основные преимущества оптоэлектронных реле:
• отсутствие механических частей и их износа, следовательно, больший срок службы и повышенная надежность (наработка на отказ несопоставима с электромагнитными реле);
• высокий коммутируемый ток нагрузки;
• отсутствие «дребезга», эрозии контактов, искрения и дуговых разрядов. Эти факторы позволяют использовать ТТР во взрывоопасной среде;
• для управления оптоэлектронными реле достаточно на порядок меньшей мощности, чем для переключения электромеханических реле;
• минимальные электромагнитные и радиочастотные помехи в момент переключения (при ком-
мутации тока нагрузки в момент перехода через ноль);
• возможность выбора ТТР по моменту включения (по переходу через ноль в сети переменного тока или коммутация в произвольный момент времени), возможность фазового управления;
• широкий рабочий температурный диапазон (обычно -30...80°С или -40...85°С);
• высокая стойкость к ударам и вибрации;
• высокое быстродействие (особенно у ТТР с выходом на МОП-транзисторах);
• высокое напряжение изоляции между входом и выходом (до 4000 В);
• вход ТТР не имеет индуктивной составляющей;
• совместимость с логическими уровнями — прямое управление от цифровых устройств;
• для многих ТТР с управлением постоянным током допустима подача на вход напряжения обратной полярности (до 32 В);
• наличие встроенного светодиодного индикатора состояния в некоторых ТТР;
• отсутствие акустического шума (особенно важно в бытовых применениях);
• электромеханические реле допускают лишь небольшое отклонение от номинального значения напряжения на катушке. ТТР имеют широкий диапазон допустимых входных напряжений (обычно от 3 до 32 В при управлении постоянным током). Последнее преимущество иллюстрирует рисунок 1, на котором показаны типовые схемы входов ТТР с управлением постоянным током.
Схемы входных цепей ТТР с управлением переменным током показаны на рис. 2
Следует отметить, что ТТР, имеющие диодный мост на входе, работоспособны и при подключении постоянного напряжения управления любой полярности.
ОСНОВНЫЕ ГРУППЫ ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ РЕЛЕ
Твердотельные реле подразделяются на несколько групп:
• однополярные и двухполяр-ные реле постоянного тока с выходными каскадами на MOSFET (очень редко на IGBT-транзисто-рах). Двухполярные ТТР работоспособны и в цепях переменного тока;
• ТТР переменного тока, силовые каскады которых выполнены на тиристорах и симисторах.
Принципиальное различие этих двух групп в том, что реле переменного тока управляемы лишь частично. Их ключевой элемент (тиристор или симистор) можно выключить только при равенстве нулю выходного тока. По моменту включения реле переменного тока делятся дополнительно еще на две группы:
• с включением по нулевому уровню силового напряжения (Zero cross turn-on);
• с включением в произвольный момент времени (Random turn-on).
Необходимо отметить, что при коммутации индуктивной нагрузки напряжение на индуктивности опережает ток по фазе. В некоторых случаях включение ТТР в момент нулевой фазы силового напряжения значительно снижает помехи при коммутации, поэтому в тех случаях, когда допустимо использование таких реле, выбор останавливают именно на них.
|
