Ein Halbleiterrelais (SSR) oder statischer Schütz ist eine elektronische Schaltvorrichtung, die anstelle eines elektromechanischen Kontakts ein Schaltelement mit elektronischen Bauteilen verwendet, um die Verbindung im Lastkreis herzustellen oder zu unterbrechen.
Vorteile des statischen Relais
Unsere Halbleiterrelais weisen mehrere Merkmale auf, die sie von anderen Schaltgeräten unterscheiden:
Sie werden mit höherer Zuverlässigkeit und Leistung gebaut, um Widerstände, Induktivitäten oder Transformatoren zu steuern.
Sie bieten dank ausgewählter elektronischer Komponenten eine außergewöhnlich lange Lebensdauer.
Sie haben keinen Innenwiderstand und können daher bei höheren Geschwindigkeiten ohne Überhitzung schalten.
Unsere Halbleiterrelais passen in enge Räume, in denen größere Switches nicht untergebracht werden können.
Sie ersetzen problemlos alle Ihre mechanischen Relais.
Sie tolerieren hohe Überstrombelastungen und reagieren auf wiederholte Beanspruchung und hohe Erhitzung.
Technische Vorteile von Halbleiterrelais
Einfach zu installieren
Modulares Design
Panel- oder DIN-Schienen-Montage
Leiser Betrieb
Genauigkeit und Zuverlässigkeit
Geringe elektromagnetische Emissionen
Hohe Schaltfrequenz
Lange Lebensdauer
Was ist ein Statikrelais?
SSRs (Solid State Relays) wurden entwickelt, um elektrische AC-Lasten mit hoher Leistung mit einem Eingangssignal mit niedriger Spannung zu steuern.
Diese elektronischen Bauteile ermöglichen das Schalten von elektrischem Wechselstrom AC oder Gleichstrom DC ohne mechanische Bewegungen.
Sie werden in der Regel in Systemen eingesetzt, in denen Steuerungen oder Mikrocontroller nicht die erforderliche Fähigkeit zur Leistungsverwaltung bieten können.
Es ist eine Produktkategorie, die mit elektromechanischen Relais und anderen Schaltmethoden konkurriert.
Es gibt zwei Technologien für SSR-Relais:
Hybrides statisches Relais :
Das Hybrid-Statikrelais verwendet einen Optokoppler zusammen mit der herkömmlichen Thyristortechnologie, um eine höhere Isolation und einen höheren Nennstrom zu bieten.
Optoelektronische statische Relais :
Diese Relais verwenden einen Optokoppler als wesentliches Element der Isolierung und nutzen diskrete MOSFETs, IGBTs oder Leistungsthyristoren für höhere Nennströme.
Wie ist ein Halbleiterrelais aufgebaut?
Die grundlegende interne Struktur eines SSR besteht aus mehreren Hauptelementen:
Die Eingangsschnittstelle, die verwendet wird, um die Schaltung optisch vom Eingang zu isolieren.
Ein Steuerteil dient als optischer Isolator. Er besteht oft aus einer oder zwei Leuchtdioden (LEDs) für den Sendevorgang. Für den Empfang werden ein oder mehrere lichtempfindliche Elemente wie Fotodioden oder Fototransistoren verwendet. Diese Elemente schließen den Stromkreis und ermöglichen den Stromfluss zur Last.
Ein Leistungsteil mit einem Schaltelement, meist ein Thyristor wie ein TRIAC, SCR, GTO-Thyristor, aber auch FETs und Triacs werden zum Schalten von Lasten verwendet.
Wie funktioniert ein Halbleiterrelais?
Bei der Funktionsweise eines Halbleiterrelais werden Halbleiterbauelemente wie Transistoren, Thyristoren oder MOSFETs anstelle von elektromechanischen Bauelementen wie Relais verwendet, um ohmsche Lasten oder induktive Lasten mit hoher Leistung zu schalten.
Wie steuert man ein Halbleiterrelais?
SSR-Relais werden durch eine kleine externe Spannung gesteuert, die an ihre Steueranschlüsse angelegt wird. Dieses Signal kann eine Wechsel- oder Gleichspannung sein. Eine Schaltung mit geringer Leistung kann verwendet werden, um die Steuerung der AC- oder DC-Stromversorgung einer Hochleistungslast zu schalten.
Ein PXE-Temperaturregler oder ein PID-Regler PXF sorgt für die Ansteuerung des statischen Schützes mit Spannung und Gleichstrom, um die Temperatur zu regeln. Der Temperaturregler ist dafür verantwortlich, dass das SSR als Reaktion auf Temperaturänderungen ein- und ausgeschaltet wird. Um das Halbleiterrelais richtig zu steuern, muss der Temperaturregler richtig ausgewählt werden. Andernfalls kann es passieren, dass das Halbleiterrelais nicht bei der richtigen Temperatur ein- oder ausgeschaltet wird, was empfindliche Geräte beschädigen oder ein Sicherheitsrisiko darstellen kann. Außerdem muss der Temperaturregler in der Lage sein, den vom Halbleiterrelais benötigten Strom zu bewältigen.
Wann sollte man ein Halbleiterrelais verwenden?
Sie können dieses Bauteil verwenden, um Wechselstrom- oder Gleichstromlasten von einer niedrigen Spannung oder Stromstärke aus zu schalten. Das Halbleiterrelais, das oft als modernes Äquivalent zum mechanischen Schütz angesehen wird, bietet viele Vorteile. Es ist besonders nützlich an Orten, an denen der Schutz vor Überspannungen von entscheidender Bedeutung ist. Dieses Gerät bietet eine Steuerung ohne bewegliche Kontakte, was das Risiko von Verschleiß und Wartung verringert. Dank seiner kontaktlosen Funktion ist es ideal für Schaltungen, bei denen ein geräuschloses und funkenfreies Schalten erforderlich ist.
Ein weiterer Schlüsselvorteil ist seine Fähigkeit, mehrphasige Lasten zu bewältigen, wodurch es sich für eine Vielzahl von Industrieanwendungen eignet. Der Anschluss des Halbleiterrelais ist einfach, in der Regel mit Schrauben oder Drähten, und es kann mit einem Kühlkörper montiert werden, um die Wärmeableitung zu steuern. In besonderen Fällen, in denen eine präzise und schnelle Steuerung erforderlich ist, liefert das Halbleiterrelais zuverlässige und konstante Ergebnisse. Was die Auswahl betrifft, so stehen auf unserer Produktseite zahlreiche Optionen zur Verfügung, um Ihre spezifischen Strom- und Spannungsanforderungen zu erfüllen.
Schließlich wird diese Art von statischem Schütz häufig für technische Anwendungen empfohlen, da es robust ist und in verschiedenen Steuerkreisen einen optimalen Schutz bietet.
Welche Anwendungen gibt es für Halbleiterrelais?
Halbleiterrelais werden häufig in industriellen Prozessen und bei der Automatisierung von Maschinen eingesetzt. Das liegt vor allem an ihrer Fähigkeit, hohe Spannungen und Ströme zu schalten, sowie an ihrer Stoß- und Vibrationsfestigkeit. Sie sind daher ideal für Umgebungen, in denen viel Bewegung herrscht oder schwierige Bedingungen herrschen.
Diese Produkte können auch in Prozessen eingesetzt werden, bei denen es auf Genauigkeit ankommt, z. B. in medizinischen Geräten oder Datenerfassungssystemen. Darüber hinaus werden sie häufig an Orten mit begrenztem Platzangebot eingesetzt. Daher haben Halbleiterrelais ein breites Spektrum an Anwendungsmöglichkeiten, darunter :
Steuersysteme für elektrische Heizungen
Die Temperaturregelung von Elektroöfen.
Leistungsregler für Elektromotoren.
Die Temperaturregelung von Verpackungsmaschinen
Industrielle Automatisierung und Energiemanagement
Was sind die Vorteile vonSolid State Relays (SS R)?
Statische Schütze (SSR) haben mehrere Vorteile gegenüber elektromechanischen Relais (EMR). Hier sind einige dieser Vorteile, die SSR-Relais gegenüber EMR-Relais attraktiver machen :
Höhere Eingangs-/Ausgangsisolation als mechanische Relais.
Schalten mit hoher Geschwindigkeit.
Geringer Energieverbrauch.
Keine beweglichen Teile.
Lange Lebensdauer, die in einigen Fällen auf 10 Millionen Operationen geschätzt wird.
Hohe Stoß-, Vibrations- und Lärmfestigkeit.
Kein Abprallen von Kontakten ;
Schnelle Aktivierungs-/Deaktivierungszeit ;
Hohe Störfestigkeit gegen Lärm, da keine Kontakte vorhanden sind ;
Geringe Antriebsleistung erforderlich ;
Geringe elektromagnetische Streustrahlung ;
Kann mehrere Ausgänge haben ;
Steuerung von resistiven oder induktiven Lasten.
Aus diesen Gründen sind Halbleiterrelais in vielen Anwendungen, in denen es auf Zuverlässigkeit und Genauigkeit ankommt, die bevorzugte Wahl.
Zu den Nachteilen dieser Produkte gehört der höhere Preis. Dieser Nachteil wird jedoch häufig durch die vielen Vorteile der SSR-Relais ausgeglichen.
Lange Lebensdauer
Schalten mit hoher Geschwindigkeit
Ultrafest
Wie wählt man seine Halbleiterrelais aus?
Das erste, was Sie wissen müssen, um die Auswahl Ihrer Halbleiterrelais zu treffen, ist, die Art des Eingangs und des Ausgangs zu überprüfen :
Handelt es sich um Wechselstrom oder Gleichstrom (ac dc)?
Haben sie eine Strom- oder Spannungssteuerung?
Wie hoch ist der Nennstrom der Relaislast?
Wie hoch ist seine Betriebsspannung?
Welche Art von Last ist resistiv oder induktiv?
Wie viele Stromkreise oder Phasen sollen geschaltet werden?
Dann gibt es noch weitere wichtige technische Merkmale zu beachten:
die Umschaltzeit,
die Isolierung von Ein- und Ausgang,
die Steuerspannung,
die Betriebstemperatur und den Bedarf an Kühlkörpern,
Einschaltströme beim Start für bestimmte Lasten,
Überspannungsrisiken je nach Anwendung und Nutzungsbedingungen.
Diagnosefunktionen wie Lastbruch oder Kurzschluss.
die Art der Installation (Schalttafelmontage, herausnehmbar), die Verpackung (DIN-Schiene).
Außerdem sollten Sie die maximalen Abmessungen (Länge x Breite x Höhe), das Ausgangsgeräusch und die Schutzfunktionen überprüfen. Und vergessen Sie nicht den Kontaktwiderstand!
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