Generalităţi
În etapa actuală, datorită fiabilităţii şi performanţelor superioare, releele SSR (Solid State Relays) înlocuiesc tot mai mult releele electromecanice (cu bobină de comandă) în aplicaţiile industriale.
Releele semiconductoare Clare OptoMos sunt alcătuite din trei module funcţionale de bază:
– dioda emiţătoare de lumină LED
– celula receptoare fotovoltaică PV
– tranzistoarele de ieşire MOSFET
LED-ul converteşte puterea electrică, de comandă, de intrare, în lumină infraroşie.
Celula fotovoltaică recepţionează lumina de la LED şi o converteşte în semnal electric.
LED-ul şi celula fotovoltaică PV sunt cuplate printr-un material optic, dielectric, translucid care asigură transferul luminii fără transfer de căldură şi cu asigurarea izolaţiei electrice între intrare şi ieşire. Semnalul de tensiune de la ieşirea celulei fotoelectrice comandă tranzistoarele de ieşire MosFet.
Cele trei elemente de bază sunt plasate fizic pe un substrat, în zone izolate termic, pe radiatoare termice individuale, lucru ce evită autoîncălzirea elementelor optice de la tranzistoarele de ieşire.
Această tehnologie dezvoltată de Clare a permis realizarea unei game foarte largi de comutatoare electronice (relee solid state – SSR), oferind posibilităţi multiple de alegere a curentului şi tensiunii de sarcină, a frecvenţei de lucru, a tipului comutatorului, a rezistenţei canalului, a tensiunii de izolaţie.
Domenii de aplicaţie
Prin calităţile lor, releele Clare OptoMOS pot fi utilizate în domenii foarte variate:
• Telecomunicaţii
– Module I/O
– Schimbătoare de panou
– Comutatoare de sarcină
– Comutatoare de trunchiuri
– Test de curent de buclă
– Comutare linie abonat
– Testare intrare/ieşire
– Comutator de antenă
• Transmisii de date
– Modemuri pentru PC cu componente discrete
– Comutare linie în modemuri V.92
• Industrie
– Relee de ieşire în impulsuri pentru aparate de măsură
– Contoare electronice
– Multiplexoare
– Semnalizări feroviare
– Decodificatoare cu relee
– Sisteme de comandă industriale
– Izolarea semnalelor digitale
– Intrări / ieşiri numerice
• Sisteme de securitare
– Relee de alarmă
– Senzori de proximitate
Aplicaţiile pot fi extinse şi în alte domenii care necesită comutarea de semnale analogice sau digitale, izolarea optică pentru semnale numerice, comanda unor sarcini diverse.
Performanţe tehnice
Releele OptoMOS se pot realiza în mai multe variante constructive:
– un contact normal deschis – tip A (1 x NO)
– un contact normal închis – tip B (1 x NC)
– două contacte normal deschise – tip 2A (2 x NO)
– două contacte normal închise – tip 2B (2 x NC)
– un contact normal deschis şi un contact normal închis – tip AB (1 x NO, 1 x NC)
Curentul de sarcină:
– 100mA; 120mA; 150mA; 170mA; 200mA; 250mA; 350mA; 600mA; 1000mA;
Tensiune de sarcină:
– 50V; 60V; 100V; 200V; 250V; 300V; 350V; 400V; 600V;
Tensiune de izolaţie intrare / ieşire:
– 1500V; 3750V; 5000V;
Rezistenţa canalului:
– 0,5ohmi; 1 ohm; 3 ohmi; 4 ohmi; 8 ohmi; 16 ohmi; 30 ohmi; 35 ohmi; 50 ohmi; etc.
Timpi de comutaţie:
– de ordinul milisecundelor
Bineînţeles că există o corelare între parametri de bază ai releelor.
Prezentăm două exemple, orientative, de performanţe:
Releu solid state, OptoMos, CPC 1018
Un contact normal deschis – tip A
Curentul de sarcină: 600mA
Tensiune de sarcină: 60V
Tensiune de izolaţie intrare / ieşire: 1500V
Rezistenţa canalului: 0,8 ohmi
Timpi de comutaţie: on / off: 3 / 2ms
Releu solid state, OptoMos, PAA 110L
Două contacte normal deschise – tip 2A
Curentul de sarcină: 150mA; cu limitare de curent
Tensiune de sarcină: 400V
Tensiune de izolaţie intrare / ieşire: 3750V
Rezistenţa canalului: 25 ohmi
Timpi de comutaţie: 1 / 0,25ms
Avantajele releelor semiconductoare
În aplicaţiile industriale releele SSR prezintă avantaje evidente în raport cu releele electromecanice:
– Releele SSR nu prezintă interacţiune magnetică
– Releele SSR nu generează zgomot electric
– Releele SSR sunt mai imune la şocuri şi vibraţii
– Releele SSR nu generează şi nu sunt sensibile la câmpuri electromagnetice
– Releele SSR nu au părţi în mişcare
– Releele SSR nu crează arc electric la comutare
– Releele SSR nu comută cu oscilaţii
– Fiabilitate superioară
– Durata de viaţă mult mai mare
– Consumul de putere de comandă mai mic
– Posibilitatea comenzii directe cu semnal TTL
– Dimensiuni mai mici – suprafaţa PCB mai mică
– Izolaţie mai mare
– Costuri echivalente, totale, de folosire, mai mici
– Frecvenţă de comutaţie mai mare
Releele electromecanice au părţi în mişcare, fapt ce duce la o fiabilitate mai mică.
Comutarea sarcinii se face cu arc electric, lucru ce duce la eroziunea contactelor şi chiar la sudarea acestora. În plus, comutarea se face cu emiterea de câmp electromagnetic perturbator. Aceasta implică păstrarea unei zone de gardă în jurul releului lucru ce duce la un grad mai slab de integrare pentru schemele cu relee electromecanice. Releele SSR se pot comanda direct cu semnale TTL, de putere mică. De cele mai multe ori releele electromecanice necesită drivere de comandă pentru bobină.
Releele SSR sunt proiectate pentru a se monta pe cablajele imprimate, au dimensiuni mai mici şi permit un grad de integrare superior. Execuţia în variantă SMD asigură o integrare şi mai mare şi o reducere a costurilor legate de cablajele imprimate. De exemplu un multiplexor realizat cu SSR CPC 1035 ocupă pe cablajul imprimat un spaţiu de 6 ori mai mic decât ar ocupa un multiplexor cu relee reed. Releele semiconductoare sunt circuite electronice şi nu emit zgomote electrice sau audio. Prin calităţile lor, releele semiconductoare îşi găsesc aplicaţii în telecomunicaţii, achiziţii de date, medicină, multiplexare de semnale, module pentru calculatoare de proces, comutatoare de căi etc.
COMAT ELTH Bucureşti
– Tel/Fax: 444 12 41
– Tel/Fax: 410.52.81
– Mobil: 0722 373 625
comat-elth@cherrynet.ro