Твердотельное реле 220в переменного и постоянного тока: схема подключения и как проверить мультиметром

Определение

Твердотельное реле — устройство электронного типа, один из видов реле, в котором отсутствуют подвижные элементы. Изделие используется для подачи тока или разрыва цепи внешним управлением (воздействием небольшого напряжения).

Твердотельное реле (сокращенно SSR) имеет внутри датчик, реагирующий на подачу управляющего сигнала. Кроме того, изделие содержит твердотельные электронные компоненты, в том числе схему, способную коммутировать большие I.

Устройство может быть установлено в цепях переменного и постоянного тока, часто используется как обычное реле. Основное отличие в том, что на SSR нет механических контактов.

Показания к применению

Твердотельные реле рекомендуются для приложений, в которых стандартные устройства не соответствуют их требованиям. Например, когда они плавятся или сгорают в процессе смены.

С помощью ТТР обеспечивается надежность цепи и своевременная подача напряжения на нагрузку. В отличие от простых устройств, для ТТР не проблема справиться с индуктивной нагрузкой.

Также твердотельный прибор следует использовать при дефиците места в процессе монтажа и высоких требованиях к надежности схемы.

Где используются?

Твердотельные реле — это уникальные устройства, которые требуют минимального обслуживания после установки. Здесь срабатывает принцип «установил и забыл». Например, в простых моделях чистка контактной группы производится с определенной периодичностью, как правило, через определенное количество циклов. Если продукт работает редко, это не вызывает проблем.

А как быть с оборудованием, которое требует частой работы, раз в секунду или даже чаще? Примером такой техники является машина с электромагнитными клапанами.

Напряжение подается через реле, которое должно размыкать до десяти ампер индуктивного I. Если установлено контактное устройство, его потребуется менять каждые 1-2 месяца. Если поставить твердотельный аналог, то о нем можно забыть на долгие годы.

Несмотря на надежность работы, ТТР требуют периодического осмотра. Основные рекомендации в этом вопросе дает производитель продукта. Как правило, речь идет о проверке факта замыкания контактов, целостности корпуса и изоляции.

Виды ТТР

Твердотельные реле по устройству и принципу действия можно разделить на следующие разновидности:

• По типу управляющего напряжения: переменного или постоянного тока (дискретное). Иногда на вход подключается переменный резистор, то есть используется аналоговое управление, соответственно и выходное напряжение изменяется плавно, как в диммере для освещения.
• По типу коммутируемого напряжения: переменного или постоянного тока.
• По количеству фаз для переменного напряжения: одна или три.
• Для трехфазных — с реверсом или без.
• По конструкции — поверхностный монтаж или DIN-рейка. Хотя почти все производители предлагают планки-переходники для универсального монтажа.

Кроме того, переключение через ноль является стандартной опцией для переключения напряжения переменного тока.

Выше уже было фото ТТЛ, у которого на входе постоянное напряжение, на выходе переменное (AC-DC). Вот некоторые другие реле, которые у меня сейчас есть:

ССР OMRON DC-DC. Вход — постоянное напряжение до 24 В, выход — также постоянное, до 200 В

SSR FOTEK DC-DC — Твердотельные реле постоянного тока

Этими двумя моделями реле удобно коммутировать нагрузку с постоянным напряжением 24 Вольта, когда управляющий сигнал (тоже 24 В) поступает с выхода контроллера или датчика. Можно сказать, что это такие компактные усилители тока. Также коэффициент усиления в этом случае около 1000, так как ток цепи управления меньше 10мА.

Это более. Ниже показано трехфазное твердотельное реле. На его входы R, S, T подается три фазы 380В, а с его выходов U, V, W подается напряжение на асинхронный двигатель или трехфазный нагревательный элемент.

Трехфазный Фотек. Трехфазное твердотельное реле

Это реле работает (по результатам работы) примерно как магнитный пускатель с катушкой постоянного тока 24 В.

Контакты управления показаны ближе:

Трехфазный Фотек. Контакты управления входом

Видите на фото есть еще одно место для управляющих контактов, которое в данном случае не используется? В этот момент другая модель имеет обратный сигнал. То есть при подаче на один ввод фазы меняются через реле на прямое вращение двигателя, при подаче на другой ввод наоборот.

Кто не знает, прямое вращение, это когда мотор вращается по часовой стрелке, если смотреть на это «в жопу». Как изменить направление вращения двигателя: поменять местами две фазы.

Трехфазные реверсивные реле бывают с двухфазным переключением, третья фаза постоянно подключена к двигателю.

А теперь представьте, сколько места оно занимает и сколько шума производит обычное реверсивное реле на такой ток при работе. Вот и все!

Здесь тот же ТТЛ, но более мощный и управляемый от смены 220В.

Fotek TSR-40AA-H 3 фазы 40А

Внутривидовые отличия

Помимо основной классификации, стоит отметить различия внутри существующих типов СКР.

Различают следующие виды:

• ТРЕХФАЗНЫЕ — способны проводить токи силой 10-120 Ампер одновременно по трем фазам.
• РЕВЕРСИВНЫЕ — устройства, построенные на полупроводниковом принципе, способные работать в цепях с постоянным и переменным током. По назначению и принципу работы они идентичны однофазным. Обязательным условием является наличие схемы управления, предохраняющей устройство от ложного срабатывания. К преимуществам трехфазных твердотельных реле можно отнести возможность работы одновременно на 3 фазы, а также длительный срок службы. Увеличенный срок службы обусловлен наличием надежной изоляции и продуманной схемы управления. В процессе использования твердотельных моделей отсутствует шум, искры, дребезжание при переключении передач и другие негативные факторы.
• ОДНОФАЗНЫЕ – изделия, обеспечивающие разделение цепей при переходе синусоиды через ноль. ТСР работает в следующем диапазоне: 10-500 А. Управление осуществляется несколькими способами.

В чем особенности?

Создав твердотельное реле, удалось исключить появление дуги или искры в процессе замыкания/размыкания группы контактов. В результате срок службы устройства увеличился в несколько раз. Для сравнения, лучшие версии стандартных (контактных) изделий выдерживают до 500 000 переключений. Для рассматриваемых TTR таких ограничений нет.

Стоимость твердотельных реле выше, но самый простой расчет показывает преимущества их использования. Это обусловлено следующими факторами: энергосбережением, длительным сроком службы (надежностью) и наличием управления с помощью микросхем.

Выбор достаточно широк, чтобы подобрать устройство с учетом текущих задач и стоимости. На рынке представлены как небольшие электроприборы для установки в бытовых цепях, так и мощные устройства, используемые для управления двигателями.

Как было отмечено выше, ТТР различаются по типу коммутируемого напряжения: они могут быть рассчитаны на постоянный или переменный I. Этот нюанс необходимо учитывать при выборе.

К характеристикам твердотельных моделей относится чувствительность устройства к зарядным токам. Во избежание такой проблемы при эксплуатации важно внимательно подойти к процессу установки и установить устройства защиты на цепь ключа.

Также важно отдавать предпочтение выключателям, у которых рабочий ток в два-три раза превышает коммутационную нагрузку. Но это еще не все.

Для дополнительной защиты рекомендуется предусмотреть в цепи плавкие предохранители или автоматические выключатели (подойдет класс «В»).

Конструктивные особенности

В основе твердотельного реле лежит электронная плата, включающая в себя три основных элемента: узлы управления и развязки, а также выключатель питания. В качестве силовых элементов используются следующие детали:

• Для постоянного I — транзисторы полевого типа, простые транзисторы, модульные элементы класса IGBT, а также MOSFET-транзисторы.
• Для переменных I устанавливаются как на основе тиристоров, так и симисторов.

Развязку цепей обеспечивают оптопары, изделия, состоящие из устройства, излучающего и принимающего свет. Между ними установлен диэлектрик с прозрачной структурой.

Узел управления выполнен в виде схемы стабилизатора, обеспечивающей оптимальные уровни тока и напряжения для светоизлучающего элемента. Напряжение на входе схемы должно быть от 70 до 280 вольт.

Что касается зарядного напряжения, то его значение составляет до 480 вольт. Расположение устройства (до или после SSR) значения не имеет.

Как правило, устройство монтируется после зарядки, а затем заземляется. При таком варианте схемы можно защитить внутренние элементы от протекания тока короткого замыкания (он будет протекать через провод заземления).

Принцип действия

Зная конструктивные особенности твердотельного реле, проще понять принцип его работы. В устройстве взаимодействуют два сигнала: управление и контроль, что обеспечивается благодаря гальванической развязке.

В некоторых моделях SSR эту функцию берет на себя оптопара. Напряжение, управляющее устройством, также подается на светодиод.

Свечение последнего поступает на фотодиод, что вызывает появление тока, включающего МОП или тиристор для управления подключенным устройством.

Также в процессе создания схемы допустимо использование специальных оптоэлектронных устройств — опто- и фототиристоров.

Технические характеристики

При выборе конкретной модели для замены вышедшего из строя твердотельного реле или для установки в новое оборудование следует руководствоваться основными характеристиками устройства.

К основным параметрам относятся:

• Класс и величина напряжения на входе и выходе устройства;
• Сопротивление твердотельного элемента или потребляемая мощность;
• Рабочий ток: определяет рабочие параметры перехода из одного логического состояния в другое;
• Перегрузочная способность: кратно номинальному току;
• Электрическая прочность изоляции;
• Тип крепления – наличие креплений или приварка к проводам;
• Материал, из которого изготовлено реле;
• Габаритные размеры;
• Наличие дополнительных функций.

Все функции твердотельных реле будут различаться в зависимости от конкретного типа устройства.

Отличия и плюсы твердотельных реле (в сравнении с электромеханическими)

При выборе ТТР у покупателя возникает ряд вопросов: зачем платить больше за твердотельное реле, в чем его преимущества перед стандартными электромеханическими устройствами. Выделим основные преимущества:

• Небольшие габариты, что избавляет от проблем с поиском места для установки.
• Нет шума или вибрации. Это важно, если устройство установлено в помещениях, где есть люди.
• Высокая скорость переключения.
• Долгий срок службы благодаря отсутствию износа механических и электрических частей.
• Постоянное выходное сопротивление, которое не меняется в течение срока службы. Кроме того, контактные группы не подвергаются окислительным процессам.
• В процессе переключения отсутствуют внезапные изменения напряжения.
• Нет искр, что расширяет диапазон. Его установка разрешена в установках, где существует повышенная опасность взрыва и пожара.
• Низкая чувствительность к внешним факторам, например, появлению магнитных полей, вибраций, повышенному уровню запыленности или магнитных полей.
• Высокий уровень сопротивления между выходом и входом.
• Низкое энергопотребление.
• Большое количество переключений, которое не ограничено производителем. На самом деле он достигает 109.

Недостатки

Помимо положительных качеств твердотельных реле, стоит отметить ряд недостатков:

• В открытом виде изделие нагревается из-за большого сопротивления в цепи p-n перехода. Чтобы избежать негативных последствий на устройствах, пропускающих через себя большие токи, необходимо предусмотреть охлаждение.
• В закрытом состоянии сопротивление увеличивается и появляется обратный ток утечки (измеряемый в мА).
• Исключение вольт-амперной характеристики обнаруживает ее нелинейный характер.
• Некоторые типы твердотельных реле требуют строгого соблюдения полярности при подключении выходных цепей. Это касается тех устройств, которые предназначены для работы в условиях постоянного тока.
• В случае неисправности высок риск перекрытия контактов на входе. Причиной может быть выход из строя ключа питания. Для сравнения, контакты классических реле (в случае выхода из строя) остаются разомкнутыми.
• Требуется защита от ошибочного срабатывания, вызванного скачками напряжения. Это связано с высокой скоростью работы.
• Твердотельные реле пропускают ток по обратному пути с небольшой задержкой, что обусловлено применением в цепи полупроводниковых элементов.

Выбор твердотельного реле

При покупке ТТР стоит учитывать ряд особенностей устройства, которые помогут сделать правильный выбор. Для сравнения, классические устройства способны выдерживать перегрузки, возникающие кратковременно и не превышающие полутора-двухкратного номинального тока.

Если правильно подойти к вопросу эксплуатации, достаточно регулярной чистки контактов.

В случае с твердотельными реле ситуация еще хуже. При превышении параметра номинального тока в 1,5 раза и более устройство подлежит утилизации. Так что при выборе твердотельного реле для питания резистивной нагрузки стоит взять запас по току в два-четыре раза больше.

Если изделие планируется использовать в пусковой схеме артериального давления, то этот показатель следует увеличить в шесть-десять раз. При таком подходе придется заплатить больше, но зато увеличивается срок службы подключенного устройства и надежность его работы.

Параметры выбора

При покупке твердотельного реле следует обратить внимание на следующие параметры:

• Стоимость от 100 до 12 тысяч рублей.
• Количество фаз – одна или три.
• Максимальный зарядный ток: от 10 до 500 А.
• Уровень коммутируемого напряжения. Здесь возможны четыре диапазона: от 5 до 220 В (постоянный ток), от 24 до 380 В, от 48 до 480 В, от 24 до 480 В. Последние три диапазона характерны для устройств, работающих с переменным током.
• Сигнал управления: переменный ток (от 80 до 280 В, от 100 до 280 В), база постоянного тока (от 3 до 32 В), сопротивление от 0 до 560 кОм (2 Вт), аналоговые сигналы: ток от 4 до 20 мА или входное напряжение от 0 до 10 В (Постоянное напряжение).

Рекомендации по выбору

Чтобы правильно выбрать твердотельное реле, а также быть уверенным в его качественной и надежной работе на протяжении длительного срока службы, важно ориентироваться на следующие аспекты.

СПОСОБЫ КОММУТАЦИИ

Востребованы устройства, в которых управление происходит при пересечении нуля. Преимущество метода заключается в устранении помех, которые создаются в процессе коммутации.

Недостатком варианта является прерывание выходного сигнала и недоступность использования ТТР в цепи с высокоиндуктивной нагрузкой. Основное применение этого типа коммутации подходит для нагрузок резистивного типа.

Также твердотельные реле используются для малых емкостных и индуктивных нагрузок.

ФАЗОВОЕ УПРАВЛЕНИЕ

Преимущество фазового метода в том, что процесс регулирования протекает плавно и без перерывов. Благодаря этому есть возможность изменять выходное напряжение (корректировать параметр мощности). Недостатком метода является появление помех в момент переключения.

Метод пригоден для резистивных цепей управления с нагревом, для переменных резистивных и индуктивных нагрузок (радиаторы ПЧ и трансформаторы соответственно). Сюда же относится управление освещением (подключение ламп накаливания).

ПАРАМЕТРЫ НАГРУЗКИ (ХАРАКТЕР И ТИП)

При выборе обратите внимание на ток зарядки. От этого зависит надежность и продолжительность работы установленного ТТР. Важно, чтобы устройство имело запас I.

При покупке стоит учитывать не только рабочий ток, но и токи, возникающие в процессе пуска и превышающие номинальный параметр в несколько раз. По заявлению производителей, ТТР кратковременно, до 10 мс, выдерживает десятикратную перегрузку по току.

Если для питания нагревателя установлено твердотельное реле (резистивный тип нагрузки), I должен превышать номинальный ток нагрузки на 35-40%.

Если планируется подключение индуктивной нагрузки (электродвигателя), то стоит учитывать пусковые токи, которые в этом случае превышают номинальный ток на 600-1000 процентов.

Подытожим рекомендуемый ток:

• Для нагревательных элементов: на 30-40 % больше номинального I.
• Для артериального давления — 6-10 раз.
• Для ламп накаливания — 8-12 раз.
• ЭМ реле — 4-10 раз.

НАЛИЧИЕ ОХЛАЖДЕНИЯ

В процессе выбора стоит учитывать коэффициент снижения температуры. Ранее было отмечено, что твердотельные реле склонны к перегреву при пропускании больших токов. Избыточное тепло, выделяющееся при работе, передается на специальные радиаторы охлаждения.

ТТР способен проводить ток, указанный производителем, если температура не превышает 40 градусов Цельсия. В случае увеличения параметра снижается проходимость I, процентов на 20-25 при нагреве на каждые десять градусов. Следовательно, при нагреве ТТР до 80 градусов Цельсия он не может пропускать ток — изделие ломается.

На температуру устройства влияет множество факторов, в том числе место установки, время года, нагрузка, поток воздуха и другие. Если устройство используется для подключения мощного оборудования, например для запуска ИМ, рекомендуется предусмотреть дополнительное охлаждение.

Для решения этой проблемы ставится большой радиатор. Для повышения эффективности обдува установлен вентилятор.

ЗАЩИТА

Еще один нюанс, который необходимо учитывать в процессе покупки солидной модели – наличие необходимой защиты. Здесь доступны следующие параметры:

• Встроенная RC-цепочка, обеспечивающая защиту от ошибочных срабатываний при использовании в цепи индуктивной нагрузки.
• Защита от кратковременных скачков напряжения нагрузки. Для этих целей производители устанавливают варисторы. Последние выбираются с учетом величины коммутируемого U (от 1,6 до 2). Следует отметить, что современные реле могут выдерживать значительные перенапряжения без применения варисторов. Для таких устройств перегрузка по I сопряжена с большими рисками.
• Защита от перегрузки по току. Для решения этой проблемы используются предохранители, выполненные по полупроводниковому принципу. Их выбирают с учетом величины тока. Так, I и т д составляет до 30 % номинального тока реле. При этом само коммутационное устройство должно иметь достаточный запас. При наличии пусковых токов необходимо учитывать этот нюанс. Рассмотренный способ обеспечивает надежную защиту от перегрузок. Установка в автоматную схему не имеет смысла, т.к твердотельные реле выдерживают перегрузку 10 мс, после чего сгорают. Время срабатывания автоматического выключателя больше.
• Гарантия надежности устройства при малых токах нагрузки (равных токам утечки). Для решения этой проблемы требуется установка шунтирующих резисторов, которые монтируются параллельно нагрузке.

Надстройки для корректной работы

При взаимодействии с индуктивной нагрузкой во время работы могут возникнуть проблемы. Поэтому при использовании твердотельных реле в сочетании с трансформаторами, звонками, электрическими катушками и другими подобными устройствами требуется параллельная RC-цепь для уменьшения влияния ЭДС.

Кроме того, наличие такой цепи уменьшит общую индуктивность подключаемого устройства и облегчит работу ТТР.

Защита от коротких замыканий

При повреждении изоляции линзы и по другим причинам может произойти короткое замыкание. Для предотвращения повреждения SSR используются специальные предохранители. Они предназначены для использования в сочетании с твердыми продуктами.

Их легко узнать по следующим характеристикам:

• gR — Плавкие вставки, работающие в широком диапазоне I. Используются для защиты полупроводников. На сегодняшний день это одно из самых быстрых устройств.
• gS — как и предыдущие предохранители, могут работать во всех диапазонах I. Используются при высокой нагрузке, а также для защиты полупроводников.
• aR – вставки для сварки, не имеющие ограничений в работе. Их устанавливают для защиты полупроводников от коротких замыканий. Недостатком таких изделий является высокая цена. Вот почему многие люди предпочитают более доступные машины класса B.

Подключение твердотельного реле

Принцип подключения прост. В устройстве предусмотрены управляющие входы (на них подается напряжение со строгим соблюдением полярности) и выход для подключения нагрузки. Важным моментом является качество связи. Здесь используется винтовой метод (сварка исключена).

Для предотвращения повреждения ТТР важно исключить попадание на контакты пыли, а также посторонних механических элементов. Необходимо предусмотреть меры по предотвращению негативного воздействия на корпус устройства (во включенном или выключенном состоянии).

После включения не прикасайтесь к корпусу, который может быть горячим. Обратите внимание, что SSR не находится вблизи легковоспламеняющихся материалов. Также в процессе подключения убедитесь, что переключение прошло без ошибок.

Если после включения изделия температура поднимается выше 60 градусов Цельсия, установите радиатор для его охлаждения (причины и особенности данной меры защиты рассмотрены выше).

Если ничего не делать, при достижении 80 градусов Цельсия устройство перестанет работать. Управление осуществляется через цепочку с несколькими версиями.

Схемы подключения твердотельных реле

Теперь рассмотрим подключение твердотельного реле более подробно.

Управление твердотельными реле представляет собой схему, аналогичную обычному реле. Ниже приведена упрощенная схема включения реле переменного тока управляющим сигналом 24 В постоянного тока:

Схема включения твердотельного реле

Схема показана для реле, управляющее напряжение которого постоянно, от 5 до 24 вольт. Это реле может коммутировать переменное напряжение до 240 Вольт, ток до 20А.

С сегодняшним днем ​​не все так просто, но об этом ниже.

Как работает схема. На вход (контакты 3 и 4, обратите внимание на полярность) подается управляющее напряжение от источника питания 24 В. Он питается через цепь управления, которая представлена ​​в виде замыкающего контакта. Этот контакт может быть обычным реле, выходом контроллера, датчиком с релейным выходом или транзисторным выходом PNP.

Подробно о NO контактах и ​​PNP выходах датчиков я писал в этой статье. Настоятельно рекомендуется!

Я снова вспоминаю тебя –

НЗ представляют собой замкнутые (замкнутые) контакты, через которые протекает ток в нормальном положении (без активации управляющим сигналом.

НО — это разомкнутые (разомкнутые) контакты, через которые в нормальном положении (без активации управляющим сигналом) не протекает ток.

Условные выходные контакты ТТР тоже будут НО, т.к без срабатывания схемы управления нагрузка отключается.

Теперь подробнее о твердотельном управлении.

Схемы с управлением от транзистора

Здесь транзистор может быть выходом любого полупроводникового прибора: датчика приближения, контроллера и т.д.

Управление транзистором PNP, НО реле

Скажу, что со схемами управления, которые я взял из инструкции фирмы, полная неразбериха. Вы можете узнать сами, а я скажу вам свое мнение.

Транзисторное управление PNP, реле NO

Под «нормально разомкнутым контактом» (вы читали, что это такое, я вам дал ссылку выше?) имеется в виду, что без управляющего напряжения (на основе транзистора) твердотельное реле ток не пропускает. Напряжение между входными контактами 3 и 4 близко к нулю, реле выключено. При подаче входного управляющего напряжения на базу транзистора (например, +5В) транзистор открывается и на вход 3 подается дополнительное. Реле размыкается, на нагрузку подается напряжение.

Управление транзистором NPN, НЗ реле

Транзисторное управление NPN, реле NC

Когда транзистор закрыт (неактивен), управляющий вход твердотельного реле находится под напряжением, нагрузка находится под напряжением.

Управление транзистором NPN, НО реле

Управление резистором

Перейдем к переменному току.

Контроль переменного сопротивления

Не путайте переменный ток и переменный резистор! В данном случае твердотельное реле фактически является диммером, изменяющим скважность выходного напряжения для согласованной с ним нагрузки. Эти реле подключаются только к сети переменного тока и включаются/выключаются 100 раз в секунду.

Схема с фиксацией и управлением кнопками (защелка)

Управление твердотельным реле с фиксацией

Схема включения интересна тем, что включить, выключить нагрузку можно всего двумя кнопками: Пуск и Стоп. То есть схема такая же, как и при использовании обычного реле. Точнее, магнитный пускатель. Важно, чтобы управляющее напряжение было равно напряжению питания нагрузки.

Схему нарисовали тайваньские инженеры, попробуем разобраться.

Кстати, его также можно использовать для переключения как переменного, так и постоянного тока.

Схема работает так. Первоначально на клемму 3 ТТР подается управляющее напряжение от источника питания через размыкающие контакты кнопки «Стоп». При нажатии кнопки «Пуск» (слева на схеме) напряжение с другого полюса источника подается через нормально разомкнутые контакты на вывод 4 ТТР. Реле включается, напряжение появляется на выводе 1 и подается через резистор (вверху схемы) на вывод 4. Прошла доля секунды, кнопку «Пуск» можно отпустить, нагрузка питается до тех пор, пока не Нажата кнопка стоп.

Схемы включения трехфазных твердотельных реле

Трехфазное твердотельное реле, электрические схемы.

Здесь источник 3-х фазного напряжения на схемах справа, нагрузка слева. Напряжение управления может быть любым (переменным или постоянным).

Кроме того, коммутация может быть как двухфазной, так и трехфазной – это важно! Подробнее ниже.

Твердотельные реле серий SSR и TSR

Сегодня в продаже есть модели TSR и SSR. Рассмотрим их подробнее.

Особенности

Изделия имеют сопротивление изоляции 50 МОм и более при проверке мегаомметром на напряжение 500 вольт. Изоляция входа и выхода 2500 вольт. Мощность управления небольшая: 12 вольт * 7,5 А.

Следует отметить минимальное излучение электромагнитных помех, которое гарантируется переключением через нуль, а также высокий параметр перегрузки по I. Допускается превышение номинального I в десять раз на срок до одного периода.

Расшифровка

Название продукта следующее — SSR (1) — 40 (2) D (3) A (4) — H (5). Цифры в скобках соответствуют номеру расшифровки:

1. SSR или TSR — это твердотельные реле (однофазные или трехфазные соответственно).
2. Нагрузка I. Цифра соответствует текущему параметру. В нашем случае — 40 А.
3. Входной знак. Здесь доступны следующие параметры:
   • L — от 4 до 20 мА (линейное твердотельное реле).
   • D — от 3 до 32 В пост тока I (вкл и выкл).
   • V — переменный резистор.
   • А — от 80 до 250 В переменного тока I (вкл и выкл).
4. Выходное напряжение:
   • Д постоянна.
   • А изменчив.
5. Диапазон выходного напряжения:
   • Н — от 90 до 480 Вольт (переменное).
   • Нет — от 24 до 380 Вольт (переменное).

Использование андруино

Для расширения возможностей и области применения твердотельных реле широко используются универсальные платы с процессором android, которые позволяют управлять коммутацией самых разных устройств. Это тот случай, когда управляющий сигнал 3-5В, процессор подключается к компьютеру с соответствующим программным обеспечением, которое управляет работой твердотельных реле, подавая на вход управляющие сигналы.

Программу можно корректировать самостоятельно, техника С++ не сложная, доступна среднему обывателю, не имеющему специального образования программиста и навыков в электронике. Эта тема требует отдельного детального рассмотрения. Управление осуществляется посредством работы нескольких устройств:

• Закрыть пусковую кнопку любого устройства (звонок, освещение, звуковая сигнализация);
• Вращение приводного устройства;
• Запуск электродвигателей;
• Включение датчиков освещенности;
• Путем подавления лазерного луча в системах охранной сигнализации;
• Активация датчиков движения;
• Датчики температуры, управляющие системой отопления;
• Отправка сигналов на другой андроид и многие другие функции.

Описать все варианты использования этого устройства сложно, плата с одним процессором может содержать 1 — 4 — 8 и более каналов. Переключение может быть запрограммировано по времени или управляться с клавиатуры ПК.
Для упрощения монтажа можно использовать универсальную панель, на которой без пайки можно собрать любую схему включения, через разъемы с пружинными зажимами.
Более сложная система, включающая центральный контроллер, позволяет контролировать и управлять бытовой техникой; на базе андруино можно создать свой комплекс «Умный дом».

Где купить твердотельные реле

Если вы живете в большом городе, то, конечно, лучше сходить в ближайший магазин, и за час реле можно будет установить. Но, например, такие реле у меня есть в Таганроге, только под заказ, а купить их можно только через фирмы в Ростове.

По этой причине на сегодняшний день оптимальным вариантом является покупка твердотельных реле онлайн, в интернет-магазинах.

Другой вариант — заказать через AliExpress. Цены почти одинаковые, но минус в том, что доставка может занять больше месяца.

Ошибки, допускаемые при использовании твердотельных реле

• В большинстве случаев потребители неправильно выбирают реле по техническим характеристикам, из-за чего оно не работает или быстро выходит из строя;

Характеристики управляющих входных сигналов твердотельных реле различных производителей

Марка/параметры реле	протонный импульс в серии 5П19.20	Кридом H12D4825D ПБФ	Реле Teledyne SD48D50A2	Карло Гавацци RA2A48D25	Сельдук SOB562460
Значение постоянного напряжения в В.	10 — 30	4 — 15	10 – 30	4,5 — 32	3,5 — 32
Минимальная амплитуда срабатывания в В.	а	а	а	1-2	1-2
МА входной ток.	10 — 25	13	3	До 10	13

Как проверить ТТР на правильность подключения

Правильность подключения ТТР нельзя проверить мультиметром, так как нет электрической связи между входом и выходом. Современные модели SSR содержат индикаторные диоды, указывающие на наличие напряжения, но не на правильность схемы.

Цепь проверяют, подключив бытовую лампу накаливания к силовым клеммам 1 и 2 ТТР и подав напряжение на контрольные клеммы 3 и 4. Этот способ позволяет визуально убедиться в правильности соединения элементов цепи. Этот способ актуален для проверки собранной схемы.
Для диагностики одиночного ТТР необходимо собрать простую электрическую схему из 2-х блоков питания, выключателя и лампочки.

Инструмент для проверки реле

Так как и чем проверить исправность автомобильного или любого другого реле? Вам понадобится обычный мультиметр, он же тестер.

На рынке представлены два основных типа мультиметров:

• Аналог или указатель. Все помнят ее со школьных уроков физики — полукруглая шкала со стрелкой. Воспользоваться ими можно только в том случае, если под рукой нет цифрового. Его точность, особенно новодел, оставляет желать лучшего, вплоть до указания случайных величин. Исключение составляют только старые советские мультиметры, которые до сих пор прекрасно работают.

• Цифровой. Продается в любом магазине радиодеталей и комплектующих. Даже бюджетная D830 годится для работы — точности хватает. Хотя у более дорогих тестеров есть автоматическое определение дальности, что удобно.

Точно так же вы можете использовать комбинированный инструмент, например токоизмерительные клещи со встроенным мультиметром.

Обратите внимание, что для того, чтобы прозвонить реле, нужна сама функция прозвонки.

На устройстве это указано так:

Настоятельно рекомендуется найти/купить лабораторный блок питания (LBP). Чтобы не «сжечь» пассивные элементы в схеме, реле лучше проверять самостоятельно, а не от блока питания прибора.

Подготовка к проверке

Перед тем, как проверить работоспособность реле мультиметром, нужно понять, что вообще нужно проверять. Для этого воспользуйтесь таблицей данных (datasheet).

Их ищут по маркировке на корпусе. Просто введите значение в поисковик и вы найдете нужный документ.

Иногда схема реле наносится непосредственно на коробку, что более удобно. Гуглить в этом случае не нужно.

Контакты на схеме показаны точками, соединенными с обмоткой. Переключатели отмечены точечным маркером.

А как проверить твердотельное реле мультиметром, если нет ни техпаспортов, ни схем? Вам нужно будет визуально определить необходимые контакты:

• Инспекция. Обычно управляющие контакты немного светлее остальных, по этой закладке можно ориентироваться. На схеме контакты выглядят так.

• Учеба за доской. Если реле припаяно, в текстолите можно найти силовые следы. Кроме того, часто производитель подписывает контакты.

• Найдите схему доски. Другой вариант — искать эту плату с компонентным анализом. На блок-схемах компоненты могут быть помечены.

Что такое реле и как определить его контакты? Понятно, осталось подготовить мультиметр. Единственное, что вам нужно, это проверить аккумулятор.

Он должен быть хорошо загружен, иначе тестер «начнет врать».

Диагностика обмотки

Всегда перед проверкой реле бензонасоса или любого другого на обрыв цепи следует узнать сопротивление катушки. Часто эта информация написана на корпусе или вы можете найти техпаспорт. Если ничего нет, просто сосредоточьтесь на диапазоне от десятков до сотен Ом.

Тогда приступим:

• Сначала нужно установить режим сопротивления. Он обозначается этим символом Ω. Просто установите переключатель в это положение.

• Установите красный щуп в гнездо с маркировкой VΩmA. Черный — COM, внизу.

• Прикоснитесь щупами к управляющим контактам: на экране появятся цифры (или будет двигаться стрелка). Если они в допустимых пределах, все в порядке и катушка работает.

Обратите внимание, что катушка может быть защищена диодом.

Например, в комплекте с ним часто идет реле стеклоочистителя автомобиля. Этот компонент может отображать разные значения в зависимости от полярности. Поэтому для надежности меняйте щупы после первого измерения.

Питание на силовой паре

Основное и боковое реле щелкают во время работы; это свидетельствует о его полной работоспособности. За это отвечает силовой момент, который также следует проверить.

Один из контактов всегда находится под напряжением, а второй получает электричество только во включенном состоянии.

Проверить их можно вольтметром. Он также входит в состав тестера и обозначается символом «V». Установите переключатель в режим постоянного напряжения.

Теперь можно приступать к проверке:

1. Все компоненты, получающие ток от реле, должны быть отключены.
2. Теперь найдите нужный контакт, на который всегда подается ток. Его можно найти в даташите.
3. Подключите правый щуп и замкните второй на корпус автомобиля.

Если напряжение есть, то все в порядке и проблем нет. При отсутствии контакта придется заменить все реле, так как деталь неремонтопригодна.

Тестирование контактных групп

Наконец, не помешает позвонить в контактную группу. Разобравшись, для чего реле, становится понятно, что это электромеханический переключатель. При подаче тока он замыкает два контакта и ток проходит. Похоже ли это.

Можно понять, что в разомкнутом положении, когда на реле не подается ток, контакты не должны замыкаться между собой в принципе. Когда электричество подается в обратном направлении, участки соединяются между собой. Это отражает непрерывность диода.

Действуйте следующим образом:

1. Коснитесь пары щупами. Вам нужно установить их так же, как и раньше.
2. При отсутствии напряжения тестер не должен издавать звуковой сигнал в режиме непрерывности.
3. Затем подайте напряжение и наблюдайте за устройством. Сначала должен появиться характерный громкий писк. Во-вторых, цифры бегут по экрану.

Обратите внимание, что биперы могут сломаться. Поэтому, прежде чем прозванивать пятиконтактное реле, проверьте их. Можно просто коснуться щупов кончиком отвертки или замкнуть их накоротко.

Обратите внимание, что инструкция универсальна для всех типов реле: поворотов, дворников, основного блока.

Признаки неисправности

Неисправности и их устранение

Прежде чем проверять реле мультиметром, необходимо ознакомиться с основными признаками того, что деталь вышла из строя.

• Бывают случаи, когда в результате выхода из строя регулятора напряжения аккумулятор закипает.
• На приборной панели при включении зажигания контрольная лампочка не загорается (впрочем, это может быть признаком других видов неисправностей, например, выпал или сгорел контакт).
• Снижаются динамические характеристики бытовой техники или автомобиля, особенно при работе двигателя на высоких оборотах.
• После загрузки индикатор батареи не гаснет на приборной панели, что указывает на неисправность батареи.
• Индикаторы на приборной панели просто гаснут, если во время работы обороты двигателя превышают 2000 об/мин.
• Яркость фар зависит от количества оборотов двигателя. Убедиться в этом достаточно просто — нужно встать перед стеной в темноте и включить фары. Яркость свечения будет меняться в зависимости от того, как сильно вы нажимаете на газ.
• Аккумулятор регулярно разряжается.

Эти признаки могут свидетельствовать о других неисправностях, но в первую очередь рекомендуется проверить реле-регулятор.

Причины отказа реле-регулятора

Чтобы свести к минимуму вероятность повторных сбоев в будущем, следует ознакомиться с основными причинами выхода устройства из строя.

• Короткое замыкание на любом из участков электрической цепи, в том числе в цепи между витками обмотки возбуждения.
• Регулятор также может выйти из строя при выходе из строя диода или выходе из строя выпрямительного моста.
• Неправильное подключение или перепутывание клемм аккумуляторной батареи.
• Проникновение влаги или большого количества пыли в генератор и/или непосредственно в регулятор (такие случаи часты во время сильного дождя или мойки автомобилей).
• Механические повреждения рабочего органа.
• Естественный износ, окончание срока службы.
• Изначально сомнительное качество купленного товара.

Есть несколько простых способов озвучивания встроенных и съемных реле.

Как сделать ТТР своими руками?

Учитывая конструктивную особенность устройства (монолит), схема собрана не на текстолитовой плате, как обычно, а методом поверхностного монтажа.

Вот так выглядит конструкция самодельного твердотельного реле. Сделать что-то подобное легко. Все, что вам нужно, это базовые знания об электричестве и электричестве. Низкие материальные затраты

В этом направлении существует множество схемных решений. Конкретный вариант зависит от требуемой мощности переключения и других параметров.

Электронные компоненты для сборки схемы

Список элементов простой схемы для практического освоения и построения твердотельного реле своими руками следующий:

1. Оптопара типа MOS3083.
2. Симистор типа ВТ139-800.
3. Транзистор серии КТ209.
4. Резисторы, стабилитрон, светодиод.

Все указанные электронные компоненты паяются методом поверхностного монтажа по следующей схеме:

Принципиальная схема твердотельного реле малой мощности для сборки своими руками. Небольшое количество деталей и простой поверхностный монтаж позволяют без труда паять схему

Из-за использования оптопары MOS3083 в цепи формирования управляющего сигнала величина входного напряжения может изменяться от 5 до 24 вольт.

А за счет цепочки, состоящей из стабилитрона и ограничительного резистора, ток, проходящий через управляющий светодиод, снижен до минимально возможного. Такое решение гарантирует долгий срок службы контрольного светодиода.

Проверка собранной схемы на работоспособность

Необходимо проверить работоспособность собранной схемы. В этом случае не нужно подключать напряжение нагрузки 220 вольт к схеме включения через симистор. Достаточно подключить измерительный прибор, тестер параллельно линии включения симистора.

Проверка работоспособности твердотельного реле с помощью измерительного прибора. Если на вход устройства подается управляющее напряжение, симисторный переход должен быть разомкнут

На тестере необходимо установить режим измерения «мОм» и подать питание (5-24В) на цепь формирования управляющего напряжения. Если все работает правильно, тестер должен показать разницу сопротивления от «мОм» до «кОм».

Устройство монолитного корпуса

Под основание корпуса будущего твердотельного реле потребуется алюминиевая пластина толщиной 3-5 мм. Размеры платы не критичны, но должны удовлетворять условиям эффективного отвода тепла от симистора при нагреве этого электронного элемента.

Каркас для заливки корпуса будущего устройства. Его делают из картонных полосок или других подходящих материалов. Крепится к алюминиевой подложке универсальным клеем

Поверхность алюминиевой пластины должна быть ровной. Также необходимо обработать обе стороны: зачистить мелкой наждачной бумагой, отполировать.

На следующем этапе подготовленная плита оснащается «опалубкой» – по периметру наклеивается бордюр из плотного картона или пластика. У вас должна получиться своеобразная коробочка, которая потом будет залита эпоксидной смолой.

Внутри созданной коробки размещена электронная схема твердотельного реле, собранная «навесом». Только симистор размещен на поверхности алюминиевой пластины.

Фиксация симистора на алюминиевой подложке. Главное условие – этот электронный компонент должен быть плотно прижат к металлической основе. Только так можно обеспечить качественный отвод тепла и надежную работу

Ни одна другая часть цепи или проводника не должна касаться алюминиевой подложки. Симистор наносится на алюминий той частью корпуса, которая предназначена для установки на радиатор.

На зону контакта корпуса симистора и алюминиевой подложки следует нанести теплопроводящую пасту. Некоторые марки симисторов с неизолированным анодом необходимо устанавливать через слюдяной стык.

Вариант крепления симистора к подложке с помощью заклепок. С обратной стороны заклепка приплюснута заподлицо с поверхностью подложки

Симистор необходимо плотно прижать к основанию каким-либо грузом и залить по периметру эпоксидным клеем или закрепить каким-либо образом, не нарушая поверхность обратной стороны подложки (например, заклепкой).

Приготовление компаунда и заливка корпуса

Для изготовления твердого корпуса электронного устройства потребуется приготовить составную смесь. Состав композиционной смеси основан на двух компонентах:

1. Эпоксидная смола без отвердителя.
2. Алебастровый порошок.

Благодаря добавлению алебастра мастер решает сразу две задачи: получает исчерпывающий объем заливочной массы при номинальном расходе эпоксидной смолы и создает наполнитель оптимальной консистенции.

Смесь следует хорошо перемешать, после чего можно добавить отвердитель и еще раз хорошо перемешать. Затем «навесная» установка аккуратно заливается внутрь картонной коробки созданным компаундом.

Вот так выглядит готовая копия твердотельного реле, сделанного своими руками. Что-то необычное и не очень презентабельное, но достаточно надежное

Заливка производится до верхнего уровня, оставляя на поверхности только часть контрольной светодиодной головки. Изначально поверхность композита может казаться не совсем гладкой, но через некоторое время изображение изменится. Остается только дождаться полного застывания отливки.

Фактически можно использовать любой подходящий литейный раствор. Основным критерием является то, что литейная композиция не должна быть электропроводной, помимо того, что после затвердевания должна формироваться хорошая степень жесткости отливки. Литой корпус твердотельного реле является своего рода защитой электронной схемы от случайного физического повреждения.