Przekaźniki w automatyce przemysłowej
Transkrypt
Przekaźniki w automatyce przemysłowej
2015-01-20 Przekaźniki w automatyce przemysłowej Semestr zimowy 2014/2015, WIEiK-PK 1 Podział przekaźników •Przekaźniki elektromagnetyczne •Przekaźniki półprzewodnikowe (SSR) Semestr zimowy 2014/2015, WIEiK-PK 2 1 2015-01-20 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 Semestr zimowy 2014/2015, WIEiK-PK 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 Semestr zimowy 2014/2015, WIEiK-PK 4 2 2015-01-20 Przekaźnik monostabilny i bistabilny Semestr zimowy 2014/2015, WIEiK-PK 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 Semestr zimowy 2014/2015, WIEiK-PK 6 3 2015-01-20 Miniaturowe przekaźniki półprzewodnikowe Obwód dla prądu obciążenia AC lub DC Obwód dla prądu obciążenia tylko DC Semestr zimowy 2014/2015, WIEiK-PK 7 Przykład przekaźnika półprzewodnikowego z wyjściem na tranzystorach MOSFET Przekaźnik scalony LH1532, firmy Vishay Przekaźnik scalony LH1510, firmy Vishay Semestr zimowy 2014/2015, WIEiK-PK 8 4 2015-01-20 Obwody główne przekaźników półprzewodnikowych mocy Przekaźnik typu AC, załączanie w zerze napięcia zasilania (triak) Przekaźnik typu DC, na tranzystorze bipolarnym Przekaźnik typu AC, załączanie w zerze napięcia zasilania (dwa tyrystory) Przekaźnik typu DC, na tranzystorze MOSFET Semestr zimowy 2014/2015, WIEiK-PK 9 Sposoby załączania przekaźnika SSR (SSR - Solid State Relay) ZS Sygnały sterujące: DC – 3Vdc-32Vdc AC – 24Vac-230Vac Analogowe - 4-20mA lub 0-10V AS 0-10V 4-20mA Semestr zimowy 2014/2015, WIEiK-PK 10 5 2015-01-20 Sposoby załączania przekaźnika SSR Załączanie w maksimum napięcia dla transformatorów Załączanie w dowolniej chwili Semestr zimowy 2014/2015, WIEiK-PK 11 SSR średniej mocy Semestr zimowy 2014/2015, WIEiK-PK 12 6 2015-01-20 SSR średniej mocy Semestr zimowy 2014/2015, WIEiK-PK 13 SSR dużej mocy Semestr zimowy 2014/2015, WIEiK-PK 14 7 2015-01-20 Przekaźniki dużej mocy SSR – jednofazowe i trójfazowe Semestr zimowy 2014/2015, WIEiK-PK 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 Semestr zimowy 2014/2015, WIEiK-PK 16 8