Przekaźniki te są przeznaczone do przełączania obciążeń prądu stałego, np. zaworów elektromagnetycznych, hamulców, diod LED, silników (w szczególnych warunkach mogą być zasilane z sieci prądu przemiennego).

Celduc® relais oferuje na przykład pełną gamę przekaźników półprzewodnikowych DC do 1700Vdc, 0 do 150A.

 

 Różnice pomiędzy SSR prądu przemiennego i stałego

Przekaźniki AC półprzewodnikowe prądu przemiennego: Elementem przełączającym przekaźnika półprzewodnikowego prądu przemiennego jest tyrystor, nazywany również SCR (od ang. silicon controlled rectifier) lub triakiem. Tyrystory to diody z bramką sterującą. Są przewodnikami tylko w jednym kierunku.

W przekaźnikach półprzewodnikowych DC-DC jako elementy przełączające stosowane są tranzystory. Typ tranzystora może być bipolarny, IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) lub Mosfet (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor). Wybór odpowiedniej technologii zależy od zastosowania.

 

 

Charakterystyka przełączania tranzystora:

• Włączenie: prąd lub napięcie na bazie lub na bramce
• Utrzymanie w stanie włączonym: prąd lub napięcie na bazie lub na bramce
• Wyłączenie: brak prądu lub napięcia na bazie lub na bramce.

 

Dlaczego prąd stały? Ponieważ można go wyłączyć w dowolnym momencie przez usunięcie napięcia sterującego.

Dlaczego nie prąd zmienny? Preferowane jest w nim przełączanie tyrystorowe z powodu możliwości otwarcia przy zerowym prądzie.

 

Zalety przełączania prądem stałym:

• Bardzo niski spadek napięcia przy niskim napięciu (MOSFET)
• Możliwość otwarcia w dowolnym momencie

 

Prąd przy wyłączaniu jest prądem obciążenia. Oznacza to, że może on wynosić nawet 150A! Ochrona napięciowa jest obowiązkowa! Zabezpieczenie w tych przekaźnikach to zazwyczaj równolegle zamontowana dioda "wolne koło" na obciążeniu, jeśli jest ono indukcyjne.

 

Jak wybrać pomiędzy wszystkimi dostępnymi technologiami SSR DC?

•    MOSFET: Do zastosowań wymagających odporności na przejściowe prądy przetężeniowe (silniki).

•    BIPOLAR: Do zastosowań, w których wymagany jest niski prąd sterujący.

•    IGBT: Dla aplikacji wysokonapięciowych (> 600VDC).

 

Technologia MOSFET

Przekaźniki półprzewodnikowe DC MOSFET są idealne do zastosowań wymagających odporności na przejściowe prądy przetężeniowe (silniki). Prąd wyjściowy zależy od napięcia bramki.

Zaleta: SSR ma bardzo niski spadek napięcia przy niskim napięciu obciążenia.

Wada: prąd sterujący jest dość wysoki ze względu na niską sprawność generatora fotowoltaicznego. Wysoki spadek napięcia przy wysokim napięciu obciążenia.

 

Technologia BIPOLAR

Bipolarne przekaźniki półprzewodnikowe DC są zalecane do zastosowań, w których wymagany jest niski prąd sterujący.

Jest to wzmacniacz prądowy. Prąd wyjściowy zależy od prądu bazy.

W przypadku bipolarnych przekaźników SSR DC (np. SCC, SGC, SKD...) prąd sterujący jest wzmacniany przez PHC, T1, T2 do T3.

Zaleta: Przekaźnik SSR może być sterowany bardzo małym prądem.

Wada: Spadek napięcia jest dość duży przy niskim napięciu obciążenia, nawet przy niskim prądzie obciążenia.

 

Technologia IGBT

Przekaźniki półprzewodnikowe DC IGBT są zalecane do zastosowań wysokonapięciowych (> 600 VDC). Prąd wyjściowy zależy od napięcia bramki.

W przypadku przekaźników SSR IGBT DC (np. SCI i SDI) prąd sterujący generuje napięcie przez PHV.

Zaleta: SSR ma niski spadek napięcia przy wysokim napięciu obciążenia.

Wada: prąd sterujący jest dość duży z powodu niskiej sprawności generatora fotowoltaicznego.

 

Podsumowanie