A szilárdtest reléket gyakran tekintik a félvezetőipar mintapéldáinak. Kihasználják a félvezetők elektromos és optikai tulajdonságait, például a triódát, amely mindkét irányban képes áramot kapcsolni, és a tranzisztorkimeneteket, amelyek gyorsabbak és megbízhatóbbak, így nagyobb frekvenciákat tudnak kezelni.

3 ismeretlen előnye a szilárdtest reléknek
Funkcionálisan az elektromechanikus relék és a szilárdtest relék gyakorlatilag azonosak. A szilárdtest relék és az elektromechanikus relék közötti különbség az, hogy a szilárdtest reléknek nincsenek mozgó alkatrészei az áramkör érintkezőinek nyitására vagy zárására.
Szilárdtest relék kontra elektromechanikus relék
Az elektronikus kapcsolások világában két kiemelkedő szereplő van: a szilárdtest relék és az elektromechanikus relék. Mindkettőnek megvannak a saját egyedi jellemzői és alkalmazásai. Az alábbiakban részletesen bemutatjuk a szilárdtest relék előnyeit és azt, hogy hogyan különböznek elektromechanikus megfelelőiktől.
- Hosszú élettartam: mivel a szilárdtest relékben nincsenek mozgó alkatrészek, nincsenek kitéve az érintkezési kopásnak, mechanikai igénybevételnek vagy korróziónak. A szilárdtest relék több millió ciklusra képesek a teljesítmény csökkenése nélkül. Élettartamuk 50-100-szor hosszabb, mint az elektromechanikus reléké. A szilárdtest relék ezért ideálisak ismétlődő alkalmazásokhoz és amikor alacsony karbantartási igényre van szükség.
- Gyors kapcsolás: mivel nincsenek mozgó alkatrészek, a szilárdtest-relék nagyon gyors válaszidővel rendelkeznek. Ez azt jelenti, hogy a terheléshez nagyon gyorsan és pontosan lehet áramot adni és elvenni. Ez különösen fontos olyan alkalmazásokban, amelyek gyors be- és kikapcsolást igényelnek.
- Rázkódás- és rezgésálló: a szilárdtest relék kiválóan alkalmasak olyan környezetekhez, ahol sok a rezgés. Nincsenek mozgó alkatrészeik, így nem éri őket elektromos vagy mechanikai ütődés. A Harmony panelre szerelhető szilárdtest relék megfelelnek az IEC 61373 nemzetközi szabványnak, amely a vasúti és hasonló szállítási rendszerekre vonatkozik. Ez a sorozat ideális rázkódás- és rezgéspróbákhoz.
A hosszú élettartam, a gyors válaszidő és a rázkódásállóság miatt a szilárdtest relék kiválóan alkalmasak fűtésszabályozási, motorvezérlési, világítási, orvosi eszközök és autók alkalmazásaira. Néhány fontos iparági szegmens: HVAC, vasúti és közlekedési ágazat, csomagolóipar, valamint az élelmiszer- és italipar.
Természetesen a szilárdtest relék alkalmazásának is vannak bizonyos korlátai.
De nyugodt lehet, mivel a Schneider Electric Harmony szilárdtest reléihez specifikus megoldások és funkciók állnak rendelkezésre ezek leküzdésére.
- Hőszabályozás: lényeges megérteni, hogy a félvezetők soha nincsenek teljesen be- vagy kikapcsolva. Bekapcsolt állapotban a szilárdtest relék belső ellenállása jelentős hőt termelhet, ha áram folyik át rajtuk. Ez a hő jelentősen lerövidítheti a szilárdtest relék élettartamát. Ezért nélkülözhetetlen, hogy megóvjuk ezeket a reléket a túlmelegedéstől. A Schneider Electric Harmony szilárdtest reléi megoldást kínálnak erre a problémára. DIN-sínre szerelhető opciókat is kínálnak, amelyek hűtőbordával (heatsink) vannak integrálva. Ez segít az előállított hő elvezetésében. Ezenkívül panelre szerelhető változatokat is kínálnak, amelyekhez különböző hűtőbordák közül választhat. A megfelelő hűtőborda kiválasztásakor figyelembe kell venni a környezeti hőmérsékletet és az alkalmazás áramát. Ez hatékony hőkezelést biztosít és meghosszabbítja a szilárdtest relék élettartamát.
- Rendkívül keskeny kialakítás: a szilárdtest relék általánosságban nagyobb méretűek, mint az elektromechanikus relék, mert hűtőbordát (heatsink) tartalmaznak. Ez sok panelépítő számára gondot okoz a telepítés során, hiszen a vezérlőpanelek és -szekrények egyre kisebb méretűek. A Schneider Electric erre a kihívásra speciális terméksorozatokat kínál, amelyek megoldást nyújtanak. Például az SSL sorozat: spóroljon panelhelyet a Harmony szilárdtest relé kínálatának kiválasztott termékeivel. Az SSL-sorozat keskeny kialakítású, mindössze 6,2 mm szélességű. Az SSM2-sorozat egyetlen relébe integrál két bemenetet és két kimenetet, és mindössze 18 mm széles. Az SSD-sorozat 22,5 mm (35 A-ig) és 45 mm (60 A-ig) szélességű modellekben érhető el, és nagy teljesítménysűrűséget kínál.
- Csendes működés: a szilárdtest relék zajtalanul működnek, ezért ideálisak kereskedelmi és orvosi felhasználásra, ahol a csendes működés elengedhetetlen. Azonban a kapcsoló érintkezők „kattanó” hangja olykor előnyös lehet, különösen hibajelzés esetén. Mivel a szilárdtest relék zajmentesen működnek, nehézséget okozhat a hibák vagy károsodások észlelése, hacsak nem végeznek manuális tesztelést.
A problémák egyszerűbb felderítése és a reaktív karbantartás elkerülése érdekében a Schneider Electric kifejlesztett egy intelligens, diagnosztikai szilárdtest relét, amely beépített LED-ekkel és hibakereső tesztgombbal van felszerelve. Ez biztosítja a szilárdtest relé működésének nyomon követését és az azonnali reagálást a rendellenességekre.
Nehéz választani: elektromechanikus vagy szilárdtest relé?
Minden relétípusnak megvannak az előnyei és hátrányai. A választás a felhasználási igényektől függ. Szilárdtest relék esetén ritkán szükséges karbantartás, javítás vagy csere, így költséghatékonyabbak. A Schneider Electric Harmony szilárdtest reléi széles választékot kínálnak.