Овен твердотельное реле: HDH-xx44.ZA2 твердотельные реле в стандартном корпусе для коммутации мощной нагрузки – Твердотельные реле — купить в Санкт-Петербурге — НА ВЕТКАХ — ПРИКОЛЫ, ФОТКИ, АНЕКДОТЫ — приходите к нам посидеть на ветках, будет интересно

Содержание

Трехфазные твердотельные реле для коммутации резистивной нагрузки HTH-8044.ZA2: цена, описание, отзывы

Выберите необходимые аксессуары

Документация и материалы

Выберите модификацию

Трехфазные ТТР серий HT-xx44.ZD3 и HT-xx44.ZA2 используются для коммутации трехфазной нагрузки. Позволяют коммутировать одновременно 3 фазы трехфазной нагрузки или 3 независимые однофазные нагрузки одновременно. Ориентированы на управление резистивной нагрузкой.

Особенности управления и коммутации нагрузки

Управляющий сигнал постоянного или переменного напряжения.
Широкий диапазон управляющего сигнала: 3…32 VDC – для HT-xx44.ZD3 / 90…250 VAC – для HT-xx44.ZA2.
Тип нагрузки и рекомендуемые пределы тока коммутации:Максимальный ток нагрузки от 10 до 120 А – для HT-xx44.ZD3 / от 10 до 80 А – для HT-xx44.ZA2 (в зависимости от модификации).
- резистивная нагрузка от 8 до 90 А – для HT-xx44.ZD3 / от 8 до 60 А – для HT-xx44.ZA2 (в зависимости от модификации).
Широкий диапазон коммутируемого напряжения 40…440 VAC.
Коммутация при переходе напряжения через «ноль» снижает коммутационные помехи.
Высокое значение пикового напряжения 900 VAC (9 класс).
Подходят для коммутации как однофазной, так и трехфазной нагрузки.
Позволяют коммутировать три независимые цепи однофазной нагрузки благодаря наличию силового ключа в каждой фазе ТТР*.
Позволяют коммутировать трехфазную нагрузку с любой схемой включения:
- звезда;
- звезда с нейтралью;
- треугольник.

ВНИМАНИЕ! Если значение коммутируемого тока ≥ 5 А, то использование радиатора охлаждения строго обязательно!

Токи нагрузки твердотельных реле серий HT-xx44.ZD3 и HT-xx44.ZA2

HT-xx44.ZD3
HT-1044.ZD3	8 A	10 A
HT-2544.ZD3	19 A	25 A
HT-4044.ZD3	30 A	40 A
HT-6044.ZD3	45 A	60 A
HT-8044.ZD3	60 A	80 A
HT-10044.ZD3	75 A	100 A
HT-12044.ZD3	90 A	120 A
HT-xx44.ZA2
HT-1044.ZА2	8 A	10 A
HT-2544.ZА2	19 A	25 A
HT-4044.ZА2	30 A	40 A
HT-6044.ZА2	45 A	60 A
HT-8044.ZА2	60 A	80 A

Конструктивные особенности твердотельных реле серий HT-xx44.ZD3 и HT-xx44.ZA2

Стабильность и долговечность работы ТТР этой серии при их эксплуатации в рекомендуемом диапазоне токов нагрузки обеспечивается следующими техническими решениями:

Медное основание позволяет отводить избыточное тепло от силового элемента с максимальной эффективностью.
Использование различных типов силовых выходных элементов в конструкции реле (в зависимости от модификации) гарантирует высокую степень надежности ТТР, позволяет выбрать оптимальный и экономичный вариант реле для определенной задачи при сохранении наилучшего соотношения качество / цена.
Встроенная RC-цепочка, шунтирующая выход, повышает надежность работы ТТР в условиях импульсных помех, особенно при коммутации индуктивной нагрузки.

Особенности корпуса твердотельных реле серий HT-xx44.ZD3 и HT-xx44.ZA2

Корпус ТТР HT-xx44.ZD3 и HT-xx44.ZA2 выполнен из специального пластика, обладающего высокой термостойкостью. Данный материал аналогичен по своим свойствам карболиту, но не обладает хрупкостью. Прочностные свойства корпуса обеспечивают его целостность даже при возникновении короткого замыкания.

Все электронные компоненты твердотельного реле и элементы его корпуса полностью залиты компаундом. Это делает корпус ТТР абсолютно герметичным и препятствует попаданию внутрь пыли и влаги, обеспечивая надежную и стабильную работу ТТР даже в неблагоприятных условиях эксплуатации (степень защиты IP 54 по ГОСТ 14254 без учета клемм присоединения).

ВНИМАНИЕ! Более дешевые материалы, используемые для изготовления корпуса, не могут обеспечит его целостность при коротком замыкании.

Характеристики

Тип коммутируемого тока	Переменный ток
Тип коммутируемой сети	Однофазная Трехфазная
Допустимые схемы включения для трехфазной нагрузки	«Звезда», «Звезда с нейтралью», «Треугольник»
Тип коммутируемой нагрузки	Резистивная
Коммутируемое напряжение	40…440 VAC
Управляющий сигнал	Дискретный сигнал напряжения 3…32 VDC	Дискретный сигнал напряжения 90…250 VAC
Входное сопротивление	900 Ом
Пороги включения/выключения	Порог включения 3 VDC Порог отключения 1 VDC	Порог включения 90 VAC Порог отключения 10 VAC
Тип коммутационных элементов	HT1044.ZD3, HT2544.ZD3, HT4044.ZD3 – симисторы (TRIAC) HT6044.ZD3, HT8044.ZD3 – тиристоры HT10044.ZD3, HT12044.ZD3 – тиристоры SCR-типа на керамической подложке	HT1044.ZА2, HT2544ZА2, HT4044.ZА2 – симисторы (TRIAC) HT6044.ZА2, HT8044.ZА2 – тиристоры
Вид коммутации	Коммутация при переходе через 0
Максимальное пиковое напряжение	9 класс (900 VAC)
Потребляемый ток в цепи управления	6…35 мА	5…35 мА
Падение напряжения на реле в коммутируемой цепи	≤1,6 VAC (по каждой фазе)
Ток утечки в коммутируемой цепи	≤10 мА (по каждой фазе)
Время переключения реле	≤10 мс (при частоте 50 Гц)
Максимальная частота коммутации	50 Гц
Сопротивление изоляции	500 МОм (при 500 VDC)
Электрическая прочность изоляции	Соответствует стандартам UL1577 (2500 V в течение одной минуты)

Условия эксплуатации твердотельных реле серий HT-xx44.ZD3 и HT-xx44.ZA2 (согласно ГОСТ 15150)

Температура окружающего воздуха	-30…+70° С
Атмосферное давление	84…106,7 кПа
Относительная влажность	≤80 % (при +25 °С и ниже без конденсации влаги)

Похожие товары

Недавно просмотренные

Программируемые реле

ПР110 программируемое реле для дискретных локальных систем

УГО ЕСКД
УГО СПДС

Бесконтактный датчик PNP типа
Кнопка без фиксации с общим плюсом
Поплавковый датчик уровня

Контактор 220В (P)
Лампа сигнализации (P)

Подключение к ПК
Подключение ПЛК в сеть RS485

3D Модель ПР110-Х.8Д.Х.Х
2D Модель ПР110-Х.8Д.Х.Х
3D Модель ПР110-Х.12Д.Х.Х
2D Модель ПР110-Х.12Д.Х.Х

ПР114 программируемое реле с поддержкой аналоговых сигналов для локальных систем

УГО ЕСКД
УГО СПДС

Датчик давления 4…20мА
Датчик температуры 4…20мА
Датчик напряжения 0..10В

Твердотельное реле 0-10В (У)
Твердотельное реле 4…20мА (И)

Бесконтактный датчик PNP типа
Кнопка без фиксации с общим плюсом
Поплавковый датчик уровня

Контактор 220В (Р)
Промежуточное реле 24В (К)
Симистор управление (С)
Твердотельное реле (Т)

Подключение к ПК
Подключение в сеть RS485

3D Модель ПР114-224.8Д4А
2D Модель ПР114-224.8Д4А

ПР200 программируемое реле с дисплеем

УГО_ЕСКД
УГО_СПДС

Датчик влажности 0-10 В
Датчик давления 4..20 мА
Потенциометр

Твердотельное реле 0-10 В
Твердотельное реле 4..20 мА

Бесконтактный датчик PNP типа
Поплавковый датчик уровня

Контактор 220 В
Промежуточное реле

Алгоритм 1 (2.М1.0.2)
Алгоритм 2 (2.М1.0.3)
Алгоритм 3 (2.М1.Д.2)
Алгоритм 4 (2.М1.А.2)
Алгоритм 5 (2.М1.А.3)
Алгоритм 6 (3.М1.Д.2)
Алгоритм 7 (3.М1.А.2)
Алгоритм 8 (3.М1.А.3)
Алгоритм 9 (4.М1.Д.2)
Алгоритм 10 (4.М1.А.2)
Алгоритм 11 (4.М1.А.3)

3D Модель ПР200
2D Модель ПР200

ПР100 компактное программируемое реле для локальных систем автоматизации

УГО_ЕСКД
УГО_СПДС

Датчик влажности 4…20мА
Датчик температуры 4…20мА
Датчик уровня 4…20мА
Клапан с электромеханическим приводом 0-10В (U)
Нормирующий преобразователь 4…20мА

Кнопка без фиксации с общим минусом
Поплавковый датчик уровня

Контактор 220 В
Лампа сигнализации
Промежуточное реле 24В

2D Модель ПР100
3D Модель ПР100-24.0804
3D Модель ПР100-24.1208
3D Модель ПР100-230.0804
3D Модель ПР100-230.1208

ПРМ-24.1 модули расширения входов/выходов

УГО ЕСКД
УГО СПДС

Кнопка без фиксации
Переключатель с фиксацией
Поплавковый датчик уровня

Лампа сигнализации
Нагреватели
Управление контакторами

2D Модель ПРМ-24.1
3D Модель ПРМ-24.1

ПРМ-220.1 модули расширения входов/выходов

УГО ЕСКД
УГО СПДС

Кнопка без фиксации
Переключатель с фиксацией
Поплавковый датчик уровня

Лампа сигнализации
Нагреватели
Управление контакторами

2D Модель ПРМ-220.1.1

Твердотельное реле ОВЕН ТТР

Помощник в подборе твердотельного реле KIPPRIBOR

Твердотельные реле KIPPRIBOR это современные надежные полупроводниковые устройства для коммутации различных видов нагрузки. Широкая линейка, доступные цены, широкая дилерская сеть по России позволяет применять эти твердотельные реле для решения практически любых задач управления нагрузкой.

Подбор однофазного ТТР

Однофазная нагрузка

Трехфазная нагрузка

«звезда», «звезда с нейтралью»

«треугольник»

Однофазное ТТР можно использовать для коммутации однофазной или трехфазной нагрузки.

Применение отдельного ТТР для каждой из 3-х фаз повышает надежность коммутации, а следовательно, и всей системы управления в целом.

* Для трехфазной нагрузки — по каждой из 3-х фаз.
** ТТР серий HD-xx44VA и HD-xx4410U рекомендуется использовать только для регулирования напряжения резистивной нагрузки.

ВАЖНО! При коммутации токов свыше 5 А необходимо применение радиаторов охлаждения

Подбор трехфазного ТТР

Трехфазная нагрузка

«звезда», «звезда с нейтралью»

«треугольник»

Шаг 4: Максимально допустимый ток нагрузки (справочно)	Шаг 2: У Вас резистивная нагрузка Рекомендуемый ток резистивной нагрузки*	Шаг 1: Выберите тип управляющего сигнала
		= 3…32 V	~ 90…250 V
		Шаг 3: Рекомендуемая модификация твердотельного реле KIPPRIBOR
10 А	8 А	HT-1044.ZD3	HT-1044.ZA2
25 А	19 А	HT-2544.ZD3	HT-2544.ZA2
40 А	30 А	HT-4044.ZD3	HT-4044.ZA2
60 А	45 А	HT-6044.ZD3	HT-6044.ZA2
80 А	60 А	HT-8044.ZD3	HT-8044.ZA2
100 А	75 А	HT-10044.ZD3	—
120 А	90 А**	HT-12044.ZD3	—

* На каждую фазу.

** ВАЖНО! Для коммутации нагрузки свыше 90 А рекомендуется использовать мощные реле серии BDH-xx44.ZD3 и SBDH-xx44.ZD3 (по одному для каждой из 3-х фаз). Реле серии BDH-xx44.ZD3 и SBDH-xx44.ZD3 имеют корпус промышленного исполнения и удобный клеммник для присоединения проводов большого сечения.

ВАЖНО! При коммутации токов свыше 5 А необходимо применение радиаторов охлаждения

Структура условного обозначения ТТР

принцип работы, управление и схемы

В данной статье поговорим про твердотельное реле, обозначим его преимущество перед механическим реле. Рассмотрим управление и подключение твердотельного реле, принцип его работы и конструкцию, а так же разберем различные схемы.

Описание

В отличие от электромеханических реле (EMR), которые используют катушки, магнитные поля, пружины и механические контакты для управления и переключения питания, твердотельное реле или SSR не имеет движущихся частей, но вместо этого использует электрические и оптические свойства полупроводниковых полупроводников, выполняет его вход в функции изоляции и переключения выхода.

Как и обычные электромеханические реле, твердотельные реле обеспечивают полную электрическую изоляцию между их входными и выходными контактами, а его выход действует как обычный электрический переключатель в том смысле, что он имеет очень высокое, почти бесконечное сопротивление в непроводящем (разомкнутом) и очень низком сопротивлении при проведении. Твердотельные реле могут быть предназначены для переключения как переменного, так и постоянного тока с помощью SCR, триак или переключающего транзисторного выхода вместо обычных механических нормально разомкнутых контактов. Купить твердотельное реле на Алиэкспресс:

В то время как твердотельное реле и электромеханическое реле в основном схожи в том, что их низковольтный вход электрически изолирован от выхода, который переключает и контролирует нагрузку, электромеханические реле имеют ограниченный жизненный цикл контакта, могут занимать много места и имеют более низкие скорости переключения, особенно большие силовые реле и контакторы. Твердотельные реле не имеют таких ограничений.

Таким образом, основные преимущества твердотельных реле по сравнению с обычными электромеханическими реле состоят в том, что у них нет движущихся частей, изнашиваемых, и, следовательно, нет проблем с отскоком контактов, они могут переключать «ВКЛ» и «ВЫКЛ» гораздо быстрее, чем механические реле может двигаться, а также включаться при нулевом напряжении и отключаться при нулевом токе, что устраняет электрические помехи и переходные процессы.

Полупроводниковые реле можно купить в стандартных готовых комплектах, от нескольких вольт или ампер до многих сотен вольт и ампер выходной коммутационной способности. Однако твердотельные реле с очень высоким номинальным током (плюс 150 А) все еще слишком дороги для покупки из-за их требований к силовым полупроводникам и теплоотдаче, и, как таковые, все еще используются более дешевые электромеханические контакторы.

Подобно электромеханическому реле, небольшое входное напряжение, обычно от 3 до 32 вольт постоянного тока, может использоваться для управления очень большим выходным напряжением или током, например 240В, 10А. Это делает их идеальными для взаимодействия микроконтроллеров, PIC и Arduino, так как слаботочный 5-вольтный сигнал, скажем, от микроконтроллера или логического вентиля, может использоваться для управления конкретной нагрузкой цепи, и это достигается с помощью опто-изолятора.

Принцип работы и конструкция твердотельного реле

Одним из основных компонентов твердотельного реле (SSR) является оптоизолятор (также называемый оптопарой), который содержит один (или более) инфракрасный светодиод или светодиодный источник света, а также фоточувствительное устройство в один случай. Оптоизолятор изолирует вход от выхода.

Светодиодный источник света подключен к входной секции SSR и обеспечивает оптическую связь через зазор с соседним фоточувствительным транзистором, парой Дарлингтона или симистором. Когда ток проходит через светодиод, он загорается, и его свет фокусируется через зазор на фототранзистор / фототриак.

Таким образом, выход оптронного SSR включается при включении этого светодиода, как правило, с помощью низковольтного сигнала. Поскольку единственным входом между входом и выходом является луч света, высоковольтная изоляция (обычно несколько тысяч вольт) достигается с помощью этой внутренней оптоизоляции.

Оптоизолятор не только обеспечивает более высокую степень изоляции входов / выходов, он также может передавать сигналы постоянного тока и низкочастотные сигналы. Кроме того, светодиод и фоточувствительное устройство могут быть полностью отделены друг от друга и оптически связаны с помощью оптического волокна.

Входная схема SSR может состоять только из одного ограничивающего ток резистора, включенного последовательно со светодиодом оптоизолятора, или из более сложной цепи с выпрямителем, регулированием тока, защитой от обратной полярности, фильтрацией и т.д.

Чтобы активировать или включить «ВКЛ» проданное реле состояния в проводимость, на его входные клеммы должно быть приложено напряжение, превышающее его минимальное значение (обычно 3 В постоянного тока) (эквивалентно катушке электромеханического реле). Этот сигнал постоянного тока может быть получен от механического переключателя, логического вентиля или микроконтроллера, как показано ниже.

Входная цепь постоянного тока твердотельного реле

При использовании в качестве сигнала активации механических контактов, переключателей, кнопок, других контактов реле и т.д., используемое напряжение питания может быть равно минимальному значению входного напряжения SSR, тогда как при использовании твердотельных устройств, таких как транзисторы, вентили и микро-контроллеры, минимальное напряжение питания должно быть на один или два вольт выше напряжения включения SSR для учета внутреннего падения напряжения коммутационных аппаратов.

Но помимо использования напряжения постоянного тока, либо ослабления, либо источника, для переключения твердотельного реле в проводящее состояние, мы также можем использовать синусоидальную форму волны, добавив мостовой выпрямитель для двухполупериодного выпрямления и схему фильтра на вход постоянного тока.

Входная цепь переменного тока твердотельного реле

Мостовые выпрямители преобразуют синусоидальное напряжение в двухполупериодные выпрямленные импульсы с удвоенной входной частотой. Проблема здесь заключается в том, что эти импульсы напряжения начинаются и заканчиваются с нуля вольт, что означает, что они упадут ниже минимальных требований к напряжению при включении порога входа SSR, в результате чего выход будет «включаться» и «выключаться» в каждом полупериоде.

Чтобы преодолеть это беспорядочное срабатывание на выходе, мы можем сгладить выпрямленную рябь, используя сглаживающий конденсатор (C1) на выходе мостового выпрямителя. Эффект зарядки и разрядки конденсатора повысит постоянную составляющую выпрямленного сигнала выше максимального значения напряжения включения на входе твердотельных реле. Тогда, даже если используется постоянно изменяющаяся синусоидальная форма волны напряжения, входной сигнал SSR видит постоянное напряжение постоянного тока.

Значения резистора падения напряжения R ₁ и сглаживающего конденсатора C ₁выбираются в соответствии с напряжением питания, 120 В переменного тока или 240 В переменного тока, а также входным сопротивлением твердотельного реле. Но что-то около 40 кОм и 10 мкФ подойдет.

Затем с добавлением этой мостовой выпрямителя и сглаживающей конденсаторной цепи можно управлять стандартным твердотельным реле постоянного тока, используя источник переменного или неполяризованного постоянного тока. Конечно, производители уже производят и продают входные твердотельные реле переменного тока (обычно от 90 до 280 В переменного тока).

Выход твердотельного реле

Возможности переключения выхода твердотельного реле могут быть как переменного, так и постоянного тока, аналогичными его требованиям к входному напряжению. Выходная цепь большинства стандартных твердотельных реле сконфигурирована для выполнения только одного типа переключающего действия, дающего эквивалент нормально разомкнутого однополюсного однополюсного (SPST-NO) режима работы электромеханического реле.

Для большинства твердотельных реле постоянного тока обычно используются твердотельные коммутационные устройства — силовые транзисторы, Дарлингтона и MOSFET, тогда как для твердотельного реле переменного тока, коммутационные устройства — это симисторные или двухсторонние тиристоры. Тиристоры предпочтительны из-за их высокого напряжения и тока. Один тиристор также может использоваться в схеме мостового выпрямителя, как показано на рисунке.

Наиболее распространенным применением твердотельных реле является переключение нагрузки переменного тока, будь то управление мощностью переменного тока для включения / выключения, затемнение света, управление скоростью двигателя или другие подобные приложения, где необходимо управление мощностью, эти нагрузки переменного тока может легко управляться с помощью постоянного тока низкого напряжения с помощью твердотельного реле, обеспечивающего длительный срок службы и высокие скорости переключения.

Одним из самых больших преимуществ твердотельных реле по сравнению с электромеханическим реле является его способность выключать «переменные» нагрузки переменного тока в точке нулевого тока нагрузки, тем самым полностью устраняя искрение, электрический шум и отскок контактов, связанные с обычными механическими реле и индуктивными нагрузками.

Это связано с тем, что твердотельные реле переключения переменного тока используют SCR и триак в качестве выходного переключающего устройства, которое продолжает проводить после удаления входного сигнала до тех пор, пока переменный ток, протекающий через устройство, не опустится ниже своего порогового значения или не сохранит значение тока. Тогда выход SSR никогда не сможет выключиться в середине пика синусоидальной волны.

Отключение при нулевом токе является основным преимуществом использования твердотельного реле, поскольку оно уменьшает электрические помехи и обратную эдс, связанные с переключением индуктивных нагрузок, которые видятся как искрение контактами электромеханического реле. Рассмотрим диаграмму формы выходного сигнала ниже типичного твердотельного реле переменного тока.

Форма выходного сигнала твердотельного реле

При отсутствии входного сигнала ток нагрузки не протекает через SSR, поскольку он фактически выключен (разомкнут), а выходные клеммы видят полное напряжение питания переменного тока. При применении входного сигнала постоянного тока, независимо от того, какую часть синусоидального сигнала, положительного или отрицательного, проходит цикл, из-за характеристик переключения SSR при нулевом напряжении, выход включается только тогда, когда сигнал пересекает нулевую точку.

Когда напряжение питания увеличивается в положительном или отрицательном направлении, оно достигает минимального значения, необходимого для полного включения выходных тиристоров или симистора (обычно менее чем около 15 вольт). Падение напряжения на выходных клеммах SSR соответствует падению напряжения переключающего устройства V _T (обычно менее 2 вольт). Таким образом, любые высокие пусковые токи, связанные с реактивными или ламповыми нагрузками, значительно снижаются.

Когда сигнал входного напряжения постоянного тока удаляется, выход не отключается внезапно, так как после срабатывания проводимости тиристор или триак, используемый в качестве переключающего устройства, остается включенным в течение оставшейся части полупериода, пока токи нагрузки не упадут ниже удерживающих устройств тока, в этот момент он выключается. Таким образом, высокая обратная ЭДС dv / dt, связанная с переключением индуктивных нагрузок в середине синусоиды, значительно снижается.

Тогда основными преимуществами твердотельного реле переменного тока над электромеханическим реле является его функция пересечения нуля, которая включает SSR, когда напряжение нагрузки переменного тока близко к нулю вольт, таким образом подавляя любые высокие пусковые токи, поскольку ток нагрузки всегда будет запускаться от точки, близкой к 0 В, и присущей нулевой характеристике отключения тока тиристора или симистора. Поэтому существует максимально возможная задержка выключения (между удалением входного сигнала и отключением тока нагрузки) в один полупериод.

Фазорегулирующее твердотельное реле

Хотя твердотельные реле могут выполнять прямое переключение нагрузки при пересечении нуля, они также могут выполнять гораздо более сложные функции с помощью цифровых логических схем, микропроцессоров и модулей памяти. Другое превосходное применение твердотельного реле — в устройствах с диммером ламп, будь то дома, для шоу или концерта.

Твердотельные реле с ненулевым включением (мгновенное включение) включаются сразу после подачи входного управляющего сигнала, в отличие от SSR пересечения нуля, который выше, и ожидает следующей точки пересечения нуля синусоидальной волны переменного тока. Это случайное переключение при пожаре используется в резистивных устройствах, таких как диммер ламп, и в устройствах, в которых нагрузка должна подаваться только в течение небольшой части цикла переменного тока.

Форма сигнала с произвольным переключением

Хотя это позволяет контролировать фазу сигнала нагрузки, основная проблема случайного включения SSR заключается в том, что начальный скачок тока нагрузки в момент включения реле может быть высоким из-за переключающей мощности SSR, когда напряжение питания составляет близко к своему пиковому значению (90 ^o ). Когда входной сигнал удаляется, он перестает проводить, когда ток нагрузки падает ниже тока тиристоров или триаков, как показано на рисунке. Очевидно, что для твердотельного реле постоянного тока действие включения-выключения является мгновенным.

Твердотельное реле идеально подходит для широкого диапазона применений ВКЛ / ВЫКЛ переключения , поскольку они не имеют подвижных частей или контактов в отличие от электромеханического реле (ЭМР). Существует много различных коммерческих типов на выбор для входных сигналов управления переменного и постоянного тока, а также для переключения выходов переменного и постоянного тока, так как они используют полупроводниковые переключающие элементы, такие как тиристоры, триаки и транзисторы.

Но используя комбинацию хорошего оптоизолятора и симистора, мы можем сделать наше собственное недорогое и простое твердотельное реле для управления нагрузкой переменного тока, такой как нагреватель, лампа или соленоид. Поскольку для работы оптоизолятора требуется только небольшое количество входной / управляющей мощности, управляющий сигнал может поступать от PIC, Arduino, Raspberry PI или любого другого такого микроконтроллера.

Пример твердотельного реле

Предположим, нам нужен микроконтроллер с сигналом порта цифрового выхода всего лишь +5 В для управления нагревательным элементом 120 В переменного тока, 600 Вт. Для этого мы могли бы использовать опто-триационный изолятор MOC 3020, но внутренний триак может пропускать только максимальный ток (I _TSM ) в пике 1 А на пике источника переменного тока 120 В, поэтому необходимо также использовать дополнительный переключающий триак.

Сначала давайте рассмотрим входные характеристики оптоизолятора MOC 3020 (доступны другие опто-триаки). Спецификация оптоизоляторов говорит нам, что прямое напряжение (V _F ) падения входного светодиода составляет 1,2 В, а максимальный прямой ток (I _F ) составляет 50 мА.

Светодиоду требуется около 10 мА, чтобы он мог достаточно ярко светиться до максимального значения 50 мА. Однако порт цифрового выхода микроконтроллера может выдавать максимум 30 мА. Тогда значение требуемого тока лежит где-то между 10 и 30 миллиампер. Следовательно:

Таким образом, можно использовать резистор для ограничения последовательного тока со значением от 126 до 380 Ом. Поскольку порт цифрового выхода всегда переключается на +5 В и для уменьшения рассеивания мощности через светодиод оптопары мы выберем предпочтительное значение сопротивления 240 Ом. Это дает светодиодный прямой ток менее 16 мА. В этом примере подойдет любое предпочтительное значение резистора между 150 Ом и 330 Ом.

Нагрузка нагревательного элемента составляет 600 Вт. Использование 120 В переменного тока даст нам ток нагрузки 5 ампер (I = P / V). Поскольку мы хотим управлять этим током нагрузки в обоих полупериодах (все 4 квадранта) формы сигнала переменного тока, нам потребуется триак переключения сети.

BTA06 — это симистор 600 В на 6 ампер (I _{T (RMS)} ), подходящий для общего / двухпозиционного переключения нагрузок переменного тока, но подойдет любой аналогичный симистор с номинальным напряжением 6–8 ампер. Кроме того, для этого переключающего триака требуется только 50 мА привода затвора для запуска проводимости, что намного меньше максимального значения 1 А для оптоизолятора MOC 3020.

Учтите, что выходной триак оптоизолятора включился при пиковом значении (90 ^o ) _{среднеквадратичного} напряжения питания 120 В переменного тока. Это пиковое напряжение имеет значение: 120 x 1,414 = 170Vpk. Если максимальный ток опто-триаков (I _TSM ) составляет 1 А, то минимальное значение требуемого последовательного сопротивления составляет 170/1 = 170 Ом или 180 Ом до ближайшего предпочтительного значения. Это значение 180 Ом будет защищать выходной триак оптопары, а также затвор триака BTA06 при питании 120 В переменного тока.

Если симистор оптоизолятора включается при значении пересечения нуля (0 ^o ) _{среднеквадратичного} переменного напряжения питания 120 В , то минимальное напряжение, необходимое для подачи требуемого тока возбуждения затвора 50 мА, заставляющего переключающий триак в проводимость, будет: 180 Ом х 50 мА = 9,0 вольт. Затем симистор срабатывает, когда синусоидальное напряжение Gate-to-MT1 превышает 9 вольт.

Таким образом, минимальное напряжение, требуемое после точки пересечения нуля формы сигнала переменного тока, должно составлять 9 вольт, при этом рассеяние мощности в этом последовательном затворном резисторе очень мало, поэтому можно безопасно использовать резистор номиналом 0,5 Ом с сопротивлением 0,5 Ом и номиналом 0,5 Вт. Рассмотрим схему ниже.

Схема реле переменного тока

Этот тип конфигурации оптопары формирует основу очень простого применения твердотельного реле, которое может использоваться для управления любой нагрузкой от сети переменного тока, такой как лампы и двигатели. Здесь мы использовали MOC 3020, который является изолятором со случайным переключением. Опто-триачный изолятор MOC 3041 имеет те же характеристики, но со встроенным обнаружением пересечения нуля, позволяющим нагрузке получать полную мощность без больших пусковых токов при переключении индуктивных нагрузок.

Диод D ₁ предотвращает повреждение из-за обратного подключения входного напряжения, в то время как резистор 56 Ом (R ₃ ) шунтирует любые токи di / dt при отключенном симисторе, устраняя ложные срабатывания. Он также связывает терминал затвора с MT1, обеспечивая полное отключение симистора.

Если используется входной сигнал ШИМ с широтно-импульсной модуляцией, частота переключения ВКЛ / ВЫКЛ должна быть установлена не более 10 Гц для нагрузки переменного тока, иначе выходное переключение этой полупроводниковой релейной цепи может не выдержать.

ТРМ1 регулятор с универсальным входом

Основные функции измерителя-регулятора ОВЕН ТРМ1

Универсальный вход для подключения широкого спектра датчиков температуры, давления, влажности, расхода, уровня и т. п.
Регулирование входной величины:
- двухпозиционное регулирование.
- аналоговое П-регулирование.
Цифровая фильтрация и коррекция входного сигнала, масштабирование шкалы для аналогового входа
Вычисление и индикация квадратного корня из измеряемой величины (например, для регулирования мгновенного расхода)
Выходной сигнал тока 4…20 мА для регистрации измеренной величины (модификация по типу выхода И)
Возможность управления трехфазной нагрузкой (модификация по типу выхода С3)
Универсальный источник питания. Позволяет запитывать прибор как от источника переменного напряжения 90…264В (номинал 220В), так и от источника постоянного напряжения 20…375В (номинал 24В). *
Встроенный источник питания 24 В для активных датчиков, выходных аналоговых устройств (ЦАП) и др.
Программирование кнопками на лицевой панели прибора
Сохранение настроек при отключении питания
Защита настроек от несанкционированных изменений

Диапазон рабочих температур

-20…+50 °С (стандартная позиция)
-40…+50 °С (под заказ)

Типы корпусов

Н — настенный, 130×105×65, IP44
Щ1 — щитовой, 96×96×65, IP54 (со стороны передней панели)
Щ2 — щитовой, 96×48×100, IP54 (со стороны передней панели)
Д — для крепления на DIN-рейку 90×72×58, IP20
Щ11 — щитовой со съемным клеммником 96х96х49, IP54 (со стороны передней панели)

Особенности ТРМ1 в корпусе Щ11

Быстрые входы. Для унифицированных сигналов тока (0…5, 0…20, 4…20мА) и напряжения (0…1В, -50…+50мВ) период опроса входа составляет 0.1сек. Это позволяет использовать ТРМ1 для измерения высоко динамичных видов сигналов, например давления;
Съемный клеммник. Новый корпус прибора Щ11 имеет съёмный клеммник, что существенно облегчает монтаж\демонтаж прибора при установке, проведении сервисных работ, метрологической поверки и т.д.

Назначение терморегулятора ОВЕН ТРМ1

Терморегулятор ОВЕН ТРМ1 предназначен для измерения, регистрации или регулирования температуры теплоносителей и различных сред в холодильной технике, сушильных шкафах, печах различного назначения и другом технологическом оборудовании, а также для измерения других физических параметров (веса, давления, влажности и т. п.).

Класс точности 0,5 (термопары)/0,25 (другие типы сигналов). Регулятор выпускается в корпусах 5 типов: настенном Н, монтаж на Дин-рейку Д и щитовых Щ1, Щ11, Щ2.

Главные преимущества нового терморегулятора ТРМ1

Улучшенная помехоустойчивость	новый ТРМ1 полностью соответствует требованиям ГОСТ Р 51522 (МЭК 61326-1) по электромагнитной совместимости для оборудования класса А (для промышленных зон) с критерием качества функционирования А
Повышенная надежность	наработка на отказ составляет 100 000 часов
Повышенная точность измерений	погрешность измерений не превышает 0,15 % (при классе точности 0,25/0,5)
Увеличенный межповерочный интервал	межповерочный интервал – 3 года
Увеличенный срок гарантии	гарантийный срок обслуживания нового ТРМ1 составляет 5 лет
Улучшенные показатели климатического исполнения	допустимый диапазон рабочих температур от –20 до +50 °С
Универсальный вход	прибор поддерживает все наиболее распространенные типы датчиков
Все возможные типы выходных устройств	Р – э/м реле К – транзисторная оптопара С – симисторная оптопара С3 – три симисторные оптопары И – ЦАП «параметр – ток 4…20 мА» У – ЦАП «параметр – напряжение 0…10 В» Т – выход для управления твердотельным реле
Расширенный диапазон напряжений питания	90…245 В частотой 47…63 Гц
Встроенный источник питания 24 В во всех модификациях нового ТРМ1	для питания активных датчиков, выходных аналоговых устройств (ЦАП) или других низковольтных цепей АСУ

ОВЕН ТРМ251. Примеры применения

Программное управление процесом полимеризации порошковых покрытий

Процесс полимеризации включает в себя 3 стадии: нагрев до 100…250 °С, выдержку при данной температуре и охлаждение.

ТРМ251 позволяет на каждом шаге задать необходимую скорость роста (или снижения) температуры.

Прибор сигнализирует о возникновении аварийных ситуаций (перегрев, недогрев, неисправность датчика или контура регулирования).

Обеспечение температурного режима при отжиге: управление процессом гомогенизации слитков

ТРМ251 может управлять отжигом различных изделий, обеспечивая нагрев до высокой температуры с заданной скоростью, выдержку и последующее охлаждение.

Пользователь может занести в память прибора 3 технологические программы с различными температурными режимами, а затем выбрать и запустить нужную программу нажатием одной кнопки.

Прибор может быть интегрирован в сеть RS-485, что позволяет запускать и останавливать технологический процесс дистанционно, а также регистрировать данные на ПК.

Управление многоступенчатым температурным режимом при обжиге керамических изделий

ТРМ251 позволяет на каждом шаге задать необходимую скорость роста (или снижения) температуры. В результате нагрев и охлаждение происходят плавно, без скачков, что позволяет избежать термических напряжений, которые могут привести к разрушению керамики.

Кроме того, ТРМ251 контролирует перегрев/недогрев, а также аварийные ситуации в цепях измерения и регулирования.

Прибор имеет возможность подключения резервного датчика, с которого снимаются показания в случае неисправности основного датчика.

Обеспечение температурного режима в лабораторной печи при приготовлении фармацевтических препаратов

ТРМ251 может управлять различными технологическими процессами

в лабораторных печах. При управлении маломощным нагревателем выходное реле прибора подключается к ТЭНу напрямую. В случае мощной нагрузки управление нагревателем осуществляется через промежуточное реле (см. рисунок).

ТРМ10 ПИД-регулятор с универсальным входом

Обновление линейки ТРМ10

В продажу поступил обновленный измеритель-регулятор ОВЕН ТРМ10 в корпусе Щ11.
Новый ОВЕН ТРМ10-Щ11 полностью повторяет функции выпускаемых ТРМ10 в корпусах Щ1, Щ2, Н, Д и имеет ряд преимуществ:

Быстрые входы. Для унифицированных сигналов тока (0…5, 0…20, 4…20 мА) и напряжения (0…1В, -50…+50 мВ) период опроса входа составляет 0.1 сек. Это позволяет использовать ТРМ10 для измерения высоко динамичных видов сигналов, например давления;
Съемный клеммник. Новый корпус прибора Щ11 имеет съёмный клеммник, что существенно облегчает монтаж\демонтаж прибора при установке, проведении сервисных работ, метрологической поверки и т.д.;
Универсальный источник питания. Позволяет запитывать прибор как от источника переменного напряжения 90…264В (номинал 220В), так и от источника постоянного напряжения 20…375В (номинал 24В).

Назначение ПИД-регулятора ТРМ10

Терморегулятор ОВЕН ТРМ10 предназначен для измерения температуры или другой физической величины (веса, давления, влажности и т. п.), импульсного или аналогового управления нагрузкой по пропорционально-интегрально-дифференциальному (ПИД) закону, а также для формирования дополнительного сигнала, который может быть использован для сигнализации о выходе параметра за установленные границы или для двухпозиционного регулирования.

Прибор ОВЕН ТРМ10 рекомендуется применять для управления объектами, обладающими повышенной инерционностью, где обычное двухпозиционное регулирование не обеспечивает необходимую точность. При использовании в качестве терморегулятора ОВЕН ТРМ10 может управлять как процессом нагрева, так и процессом охлаждения объекта.

Главные преимущества нового ПИД-регулятор ТРМ10

Улучшенная помехоустойчивость	новый ПИД-регулятор ТРМ10 полностью соответствует требованиям ГОСТ Р 51522 (МЭК 61326-1) по электромагнитной совместимости для оборудования класса А (для промышленных зон) с критерием качества функционирования А
Повышенная надежность	наработка на отказ составляет 100 000 часов
Повышенная точность измерений	погрешность измерений не превышает 0,15 % (при классе точности 0,25/0,5)
Увеличенный межповерочный интервал	межповерочный интервал – 3 года
Увеличенный срок гарантии	гарантийный срок обслуживания нового ТРМ10 составляет 5 лет
Улучшенные показатели климатического исполнения	допустимый диапазон рабочих температур от –20 до +50 °С
Универсальный вход	прибор поддерживает все наиболее распространенные типы датчиков
Все возможные типы выходных устройств	Р – э/м реле К – транзисторная оптопара С – симисторная оптопара С3 – три симисторные оптопары И – ЦАП «параметр – ток 4…20 мА» У – ЦАП «параметр – напряжение 0…10 В» Т – выход для управления твердотельным реле
Расширенный диапазон напряжений питания	90…245 В частотой 47…63 Гц
Встроенный источник питания 24 В во всех модификациях нового ПИД-регулятора ТРМ10	для питания активных датчиков, выходных аналоговых устройств (ЦАП) или других низковольтных цепей АСУ
Усовершенствованная математическая модель ПИД-регулятора	новый ПИД-алгоритм регулирования
Современный алгоритм автонастройки ПИД-регулятора	высокая эффективность автонастройки

Основные функции ПИД-регулятора ОВЕН ТРМ10

Универсальный вход для подключения широкого спектра датчиков температуры, давления, влажности, расхода, уровня и т. п.
ПИД-регулирование измеренной величины с использованием «нагревателя» или «холодильника»
Автонастройка ПИД-регулятора по современному эффективному алгоритму
Дополнительный выход для сигнализации о выходе регулируемой величины за установленные границы (или для двухпозиционного регулирования)
Регулирование мощности (например, для управления инфракрасной лампой) в модификации с аналоговым выходом 4…20 мА, совместно с прибором ОВЕН БУСТ
Возможность управления трехфазной нагрузкой
Возможность управления трехфазной нагрузкой (модиф. по типу выхода С3)
Импульсный источник питания 90…245 В 47…63 Гц
Встроенный источник питания 24 В для активных датчиков, выходных аналоговых устройств (ЦАП) и др.
Программирование кнопками на лицевой панели прибора
Сохранение настроек при отключении питания
Защита настроек от несанкционированных изменений