Kateri materiali in sestavni deli sestavljajo rele v trdnem stanju

Trdni rele je izdelan iz komponent releja v trdnem stanju, ki vsebujejo posebne materiale in elektronske dele. V notranjosti inženirji kot polprevodnike uporabljajo silicij in galijev arsenid. Naprava vključuje FET, tiristorje, opto-vezalce, LED in upore. Plastika in kovine tvorijo zunanji in notranji okvir. Materiali termičnega vmesnika pomagajo pri odvajanju toplote. Vsi ti deli delujejo brez težav brez premikajočih se kosov.

Ključni odvzemi

• Uporaba relejev v trdnem stanjumateriali, kot je silicij, Gallium arsenid, plastika in kovine. Ti materiali pomagajo releju brez premikanja delov. Zaradi tega rele traja dlje. Prav tako lahko bolje obvlada težke kraje.
•  
• V releju so pomembni deli, kot so LED, upori, opto-vezniki, FET in tiristorji. Ti deli pomagajo varno nadzorovati električno energijo. Prav tako hitro delajo štafeto.
•  
• Materiali termičnega vmesnika in vezja snubberja ščitijo rele. Upravljajo toploto in ustavijo poškodbe iz napetostnih konic.
•  
• Močni plastični in kovinski kovčki ohranjajo rele varen. Zaščitijo ga pred prahom, vodo, udarci in vibracijami. To pomaga rele dobro na trdih mestih.
•  
• Trdni releji preklapljajo hitreje kot mehanski releji. Zdržijo veliko dlje. Delujejo tiho in se ne obrabijo hitro. To je zato, ker nimajo gibljivih delov.

Narejen iz releja v trdnem stanju

Trdni releji imajo v notranjosti posebne materiale in dele. Ti deli sodelujejo pri nadzoru električne energije. V teh relejih ni premikajočih se kosov. Zaradi tega trajajo dlje in delujejo bolje. Glavni materiali so polprevodniki, plastika, kovine in materiali termičnega vmesnika. Vsak ima službo znotraj štafete.

Polprevodniški materiali

Polprevodniki so najpomembnejši del releja v trdnem stanju. Inženirji za te dele izberejo silicij in galijev arsenid. Ti materiali pomagajo hitro in enostavno signali za stikalo releja. Silicij se veliko uporablja, ker lahko obvlada veliko moč. Gallium arsenid je dober za hitra ali visokofrekvenčna opravila. Releji v trdnem stanju uporabljajo tranzistorje po terenu (FET) in tiristorji. Ti deli nadzorujejo, kako se premika elektrika.

V starih relejih zasedajo mesto premikanja stikov. Zaradi tega trdni releji trajajo dlje od mehanskih.

Opomba: releji v trdnem stanju nimajo gibljivih delov. To pomeni, da se ne obrabijo hitro. Prav tako dobro delajo na težkih krajih.

Spodnja tabela prikazuje, kako so elektromehanski releji in trdni releji različni. Pojasnjuje, kako se materiali in oblikovanje spreminjajo, kako delujejo:

Ta tabela kaže, da relejski materiali v trdnem stanju pomagajo ustaviti korozijo in vibracijo. Rele ohranja tudi vhod in izhod ločeno zaradi varnosti.

Plastika in kovine

Plastika in kovine naredijo zunanjost in znotraj trdnega stanja. Zunanja lupina je običajno močna plastika. Ta plastika ohranja notranjost varno pred prahom in vodo. Od zadajkovine, kot je bakerin aluminijasto premikanje električne energije. Te kovine pomagajo tudi znebiti toplote.

Materiali toplotnega vmesnika napolnijo prostore med vročimi deli in vročinskimi umivalniki. Ti materiali se odmaknejo od pomembnih delov. To ohranja rele hladno in varno. Trdna rele uporablja te materiale, da so močni in varni. Plastika, kovine in polprevodniki pomagajo pri delovanju štafete na mnogih mestih. Noben gibljivi deli pomenijo, da lahko obvlada udarce in se trese bolje kot stari releji.

Nasvet: Če želite, da traja dolgo in dobro deluje dobro, izberite rele v trdnem stanju.

Vhodno vezje

LED in upori

Vhodno vezje v trdnem releju uporablja LED in upor. Inženirji izberejo LED, ker spreminjajo elektriko v svetlobo. Ta luč začne rele. Ko krmilna napetost zadene LED, se prižge. Luč se nato premakne na naslednji del releja. Uporniki delujejo z LED, da ohranijo trenutno varno. Preveč toka lahko razbije LED. Upor prepreči, da bi se to zgodilo. To pomaga, da rele traja dlje in ostane varen.

• LED: Naredite svetlobo, ko jih napaja krmilni signal.
•  
• Upori: Tok naj bo nizka, da zaščitite LED.
•  

Nasvet: Uporaba prave LED in upor pomaga, da rele deluje hitro in varno.

Vhodni vezje ima pogosto več kot en upor. Nekateri upori naredijo rele bolj občutljivo. Drugi blokirajo signale, ki niso potrebni. To pomaga rele ignoriranje hrupa in reagira le na resnične signale.

Materiali vezja

Vhodno vezje sedi na tiskanem vezju ali PCB. Večina PCB-jev je narejena iz epoksije, ojačene s steklenimi vlakni. Zaradi tega materiala je plošča močna in stabilna v vročini ali mrazu. Bakrene linije tečejo čez ploščo, da povežejo LED, upore in druge dele. Trdni releji uporabljajo te plošče, ker lahko obvladujejo šok in vibracije. Noben gibljivi deli pomenijo, da rele deluje dobro na težkih mestih.

Material PCB ohranja rele pred toploto in stresom. Proizvajalci izberejo materiale za PCB, ki lahko močno vročijo. Nekateri štafeti delujejo tam, kjer vstane125 stopinj ali več. Deska ne sme razpokati ali taliti. To še dolgo deluje.

OPOMBA: Močna plošča vezja pomaga releju dobro delo na trdih mestih. Dober PCB Material ohranja vhodno vezje varno in deluje pravilno.

Izolacija in nadzor

Opto-coupler

Opto-vez je pomemben del releja v trdnem stanju. Uporablja svetlobo, da se vhod in izhod loči. V notranjosti, aSkoraj infrardeča LEDSije na fotografiji. To naredi optični izolacijski kanal. Rele pošilja signale prek tega kanala, ne da bi se dotaknili žic.

Opto-Couples prihajajo v različnih oblikah. Nekateri so ravni. Drugi imajo silikonsko kupolo, ki LED in senzor naredi dlje. To pomaga releu več napetosti. Debelejši kanali ali kupole lahko pustijo, da rele delujedo 10 kV. Te funkcije pomagajo, da rele ostanejo varni na visokonapetostnih mestih.

Kako dobro deluje opto-vez, je odvisno od mnogih stvari. Tokovno razmerje prenosa (CTR) se spreminja z vhodnim tokom, temperaturo in starostjo. Inženirji morajo o teh spremembah razmišljati, ko oblikujejo vezja. Opto-couples blokirajo tudi elektromagnetne motnje (EMI). Lahko obvladajo napetostne konice in hitre spremembe. Zaradi tega so dobre za težka delovna mesta.

OPOMBA: Opto-couples pomagajo, da releje v trdnem stanju trajajo dlje, ker obstajajoni premikajočih se delov.

Komponente krmilnika

Komponente krmilnika pomagajo vklopiti in izklopiti rele v trdnem stanju. Ti deli vključujejo logična vezja, zaščitna vezja in včasih mikrokontrolerje. Pomagajo signalom za nadzor releja in ga varujejo pred škodo. Releji v trdnem stanju uporabljajo dele krmilnika, da vhod in izhod ločimo. To se imenujeGalvanska izolacija.

Občutljiva elektronika ohranja varovanje pred visokimi napetostmi in udarci. Krmilni vezji dodajo tudi varnost. Na primer, lahko izklopijo rele, če je tok previsok ali če se preveč segreje. Tehnična poročila kažejo, da deli regulatorja naredijo trdne releje bolj zanesljive. Ustavijo škodokratka vezja in visoki zagonski tokovi. Nekateri modeli uporabljajo posebna vezja za blokiranje napetostnih konic in omejevanje toka. Te funkcije pomagajo releju varno delo pri trdih delovnih mestih, kot so električni avtomobili in tovarne.

Nasvet: Komponente regulatorja naredijo releje v trdnem stanju varnejše in zanesljivejše, zlasti v sistemih z visoko močjo ali visokonapetostnim sistemom.

Trdni releji uporabljajo te dele pametnega krmilnika za težka opravila. Rele še naprej delujejo, tudi ko stvari postanejo grobe. Zaradi tega so dobra izbira za številne sodobne električne sisteme.

Preklop komponent

FETS in tiristorji

Uporaba relejev v trdnem stanjuFETS in tiristorjikot stikala. Ta stikala nadzorujejo, kako se elektrika premika znotraj releja. FET pomeni tranzistor na terenu. Tiristorji vključujejo triake in SCRS. Vsak pomaga pri preklopu na različne načine. FET najbolje delujejo v DC in nizkonapetostnih izmeničnih vezjih. Lahko se vklopijo in izklopijo zelo hitro. MOSFES so nekakšen FET, ki se preklopinanosekund. Ta hitrost pomaga pri hitrih podatkih in avtomatizaciji. Tiristorji, kot so triaki in SCRS, delujejo z izmeničnimi obremenitvami. Nadzirajo velike količine moči z majhnimi signali. Trdni releji s FET in tiristorji imajo veliko dobrih točk:

• Nimajo gibljivih delov, zato trajajo dlje kot mehanski releji.
•  
• Preklapljajo veliko hitreje100 -krat hitrejšikot elektromehanske releje.
•  
• Ni obarvanja ali kontaktne obrabe, zato so varnejše in trajajo dlje.
•  
• So zelo občutljivi in delujejo z nizkimi signali iz logičnih vezij.
•  
• Zaradi varnosti ohranjajo strani za nadzor in napajanje ločene.
•  
• Brez ustavljanja lahko delajo na stotine milijonov ur.
•  
• So majhni in dobro uporabljajo moč, še posebej pri MOSFET -jih.
•  

OPOMBA: FET in tiristorji pomagajo v trdnih relejih, ki opravljajo trda opravila, kjer sta pomembna hitrost in zanesljivost.

Materiali toplotnega vmesnika

Fets in tiristorji se lahko pri delu segrejejo. Releji v trdnem stanju za ravnanje s to toploto uporabljajo materiale termičnega vmesnika. Ti materiali napolnijo drobne prostore med vročimi deli in hladilnikom. Pomagajo odmakniti toploto od pomembnih delov. Nekateri pogosti materiali toplotnega vmesnika so silikonske blazinice, toplotna mast in posebni trakovi. Ti materiali ohranjajo rele hladno in varno.

Dober nadzor toplote omogoča, da se rele obdeluje visoke tokove, ne da bi se zlomil. Proizvajalci izberejo toplotne materiale, ki ustrezajo potrebam moči releja. Dobro hlajenje pomaga, da rele traja dlje in deluje bolje. Pri delovnih mestih z veliko močjo MOSFET potrebujejo dodatno hlajenje, zato je desni toplotni material zelo pomemben.

Nasvet: Materiali toplotnega vmesnika preprečite, da bi se rele preveč vroče in pomagajo, da traja dlje.

Zaščita in stanovanje

Snubber vezja

Snubber vezja ohranjajoreleje v trdnem stanjuvaren pred napetostnimi trni. Pomagajo tudi z nenadnimi spremembami v trenutku. Ta vezja imajo upor in kondenzator. Upor upočasni elektriko. Kondenzator hrani energijo in ga pusti, kadar je to potrebno.

Skupaj vzameta dodatno energijo, ki bi lahko poškodovala stikalne dele releja. Inženirji postavljajo vezje snubberja na izhod releja. To ustavi visokonapetostni nalet, ko se rele vklopi ali izklopi. Brez snuba lahko napetostni trni razbijejo FET ali tiristorje v notranjosti. Snubber tokori se tudi zmanjšajo na električni hrup.

To pomaga releju bolje delovati na glasnih mestih. Nekateri releji v trdnem stanju uporabljajo posebne modele Snubber. Te lahko prenesejo višje napetosti in hitrejše preklop. Deli v vezjih snubber morajo vzeti toploto in stres. Dobri upori in kondenzatorji pomagajo, da štafeti ostanejo varni in trajajo dlje.

Nasvet: Snubber tokokrogi ščitijo trdne releje na težkih mestih, tako da bodo pomembne dele varne pred škodo.

Materiali za ograje

Zunanjost trdnega releja uporablja močno plastiko in kovine. Ti materiali držijo prah, vodo in izbokline stran od znotraj. Izdelovalci izberejo plastiko, ki se ne stopijo ali gorijo zlahka. Za trdnost uporabljajo tudi kovine, kot sta aluminij ali jeklo, in za pomoč pri vročini.

Relejne ohišja morajo opraviti stroge varnostne preizkuse. Na primer onine smejo prižgati v Glow Wire Tests. Številna ohišja sledijo tudi pravilom za blokiranje vode in drugih tekočin. Nekateri imajo tesna tesnila in posebne prevleke. Te rele varovajo med spajkanjem in na mokrih ali umazanih mestih. Trdni relejni ohišji so zelo težki:

• Oniupirajte vlagi
•  
• Upirajo se plesu
•  
• Upirajo se koroziji
•  
• Upirajo se vibraciji
•  
• Upirajo se šoku
•  
• Lahko celo ustavijo eksplozije
•  

Te funkcije naredijo trdne releje dobro delujejo v tovarnah, avtomobilih in zunaj. Pravi ohišje ohranja rele več let, tudi na trdih mestih.

Opomba: močnaStanovanjski materialiElektronika releja naj bo varna in ji pomagajte sprejeti varnostna pravila za uporabo v industriji.

Primerjava z mehanskimi releji

Materialne razlike

Trdni releji in mehanski releji so narejeni iz različnih stvari. Trdni releji uporabljajo polprevodnike, kot sta silicij in galijev arzenid. Ti materiali hitro pomagajo pri preklopu releja in nimajo gibljivih delov. Mehanski releji uporabljajo kovinske stike, vzmeti in tuljave.

Ti deli se premikajo, da odprejo ali zaprejo vezje. Spodnja tabela prikazuje, kako se ti materiali spreminjajo, kako delujejo releji:

Releji v trdnem stanju potrebujejo hladilne potopine in vezja snub. To je zato, ker se polprevodniki lahko segrejejo in so občutljivi na hitro napetostne spremembe. Mehanski releji teh dodatnih delov ne potrebujejo. Njihovi kovinski stiki lahko bolje obdelujejo toplotne in napetostne konice. Ampak,Kovinski deli se obrabijočez nekaj časa.

OPOMBA: Trdni releji uporabljajo posebne materiale za hitrost in varnost. Mehanski releji uporabljajo močne kovine, da trajajo dlje.

Življenjska doba in uspešnost

Trdni releji trajajo veliko dlje kot mehanski releji. Nimajo gibljivih delov, zato se v notranjosti nič ne obrabi. To pomeni, da lahko vklopijo in izklopijo milijone krat. Mehanski releji imajo stike, ki se dotikajo in se potegnejo narazen. Vsakič, ko se preklopijo, se stiki nekoliko obrabijo. Po mnogih uporabi zaradi tega štafeta preneha delovati. Tudi trdni releji preklapljajo veliko hitreje. V mikrosekund lahko vklopijo in izklopijo. Mehanski releji so počasnejši, ker se morajo njihovi deli premikati. Trdni releji so tihi, ko delajo. Mehanski releji naredijo zvok klika vsakič, ko preklopijo.

• Trdni releji dobro delujejo z vibracijami, prahom in vlago.
•  
• Ne iskrijo ali lokajo, zato je manjše tveganje.
•  
• Pri preklopu uporabljajo manj energije.
•  
• Mehanski relejiPotrebujete dobre kontaktne materiale, kot je srebro, da traja dlje.
•  
• Releji v trdnem stanju potrebujejo dobro hlajenjeda jih preprečijo, da bi se preveč vroče.
•  

Mehanski releji lahko trajajo na tisoče ciklov. Trdni releji lahko trajajo za milijone ciklov. Zaradi tega je v trdnih stanju boljši za delovna mesta, ki morajo biti hitra, trajajo dolgo, in ostati tiho.

Trdni releji imajo posebne materiale in pametne dele za dobro zmogljivost. Uporabljajosilicij, galijev arsenid, baker in aluminijnoter. Ti materiali pomagajo, da se rele ostanejo hladni in trajajo dlje kot mehanski releji. Dobri toplotni umivalniki in materiali toplotnega vmesnika pomagajo nadzorovati temperaturo. Zaradi tega je rele bolj zanesljiv in pomaga, da traja dlje. Ker ni gibljivih delov, se rele ne obrabi hitro in deluje tiho. Pri izbiri releja bi morali ljudje preveriti materiale in oblikovanje, da se prepričajo, da ustreza njihovim potrebam.

Pogosta vprašanja

Kateri materiali pomagajo relejem v trdnem stanju, ki obravnavajo visoke temperature?

Proizvajalci uporabljajo toplotne vmesniške materiale, kot so silikonske blazinice in toplotna mast. Ti materiali odvzamejo toploto od pomembnih delov. Dober nadzor toplote pomaga, da rele traja dlje. Prav tako ohranja rele na vročih mestih.

Kaj se v trdnih relejih razlikuje od mehanskih relejev?

Trdni releji uporabljajo polprevodnike, plastiko in kovine. V notranjosti nimajo nobenih gibljivih delov. Mehanski releji uporabljajo kovinske stike in vzmeti, ki se premikajo. Trdni releji trajajo dlje in hitreje preklapljajo zaradi svojih posebnih materialov.

Kaj ščiti notranjost trdnega releja pred prahom in vodo?

Močni plastični in kovinski zaprti prostori ohranjajo rele varovanje. Ta ohišja blokirajo prah, vodo in izbokline, da vstopijo v notranjost. Nekatera ohišja imajo tesnila ali premaze za dodatno varnost na težkih mestih.

Kakšno vlogo imajo opto-vezniki v trdnem stanju?

Opto-Coulples uporabljajo svetlobo, da vhodna in izhodna vezja držimo narazen. Ta ločitev ohranja občutljivo elektroniko pred visoko napetostjo in hrupom. Opto-Coulples pomagajo releju varno delo.

Katere komponente preprečujejo napetostne trne v relejih v trdnem stanju?

Snubber tokokrogi uporabljajo upore in kondenzatorje skupaj. Ti deli jemljejo dodatno energijo iz napetostnih konic. Snubber vezja ščitijo stikalne dele releja in pomagajo, da trajajo dlje.