Wykorzystanie układów półprzewodnikowych w aplikacjach przemysłowych

Układy półprzewodnikowe pozwalają na realizację separacji galwanicznej przy użyciu optoelektroniki. Elementy takie zapewniają również szeroki zakres parametrów napięć sterowania, możliwości ustalenia momentu załączenia i wyłączenie przy zerowym prądzie obciążenia. Dzięki niskiej wartości prądu wzbudzenia (3 mA, 3 V_DC), elementy półprzewodnikowe wykorzystywane są najczęściej do bezpiecznej separacji obwodów niskonapięciowych o znacznych obciążeniach i tendencjach do występowania przepięć, zwarć, chwilowych przeciążeń.

Aby zapewnić prawidłową pracę omawianych układów, trzeba zwrócić uwagę na kilka istotnych czynników wpływających na sam ich dobór. Do podstawowych problemów tej czynności należą: rodzaje obciążeń, temperatura otoczenia, cykle pracy, właściwa specyfikacja układów zabezpieczających przed "szpilkami" napięciowymi, a także nadmiernymi wartościami natężenia prądu.

Półprzewodniki pracujące w aplikacjach przemysłowych wymagają zabezpieczenia przed niepożądanymi zaburzeniami z sieci lub odbiornika. Zabezpieczenia przed szpilkami napięciowymi realizowane są za pomocą warystorów montowanych równolegle na wyjściu. Kontrola nadmiernych wartości prądu wymaga fachowego podejścia.

W przypadku półprzewodników musimy posiłkować się bezpiecznikami ultraszybkimi (ultra quick), z zachowaniem staranności doboru wkładki. Wkładka bezpiecznikowa musi charakteryzować się kilkoma czynnikami: napięcie znamionowe musi być wyższe od napięcia półprzewodnika, co chroni wkładkę przed szpilkami napięciowymi i jej uszkodzeniem, prąd znamionowy wkładki powinien być wyższy niż prąd obciążenia, ale nie wyższy niż znamionowy prąd półprzewodnika.

Konsekwentny dobór tych elementów gwarantuje długą żywotność półprzewodnika nawet w uciążliwych aplikacjach przemysłowych. Firma ELCO oferuje swoim klientom szeroką gamę elementów półprzewodnikowych, radiatorów, zabezpieczeń, regulatorów temperatury. Podstawowe kategorie produktów podzielone zostały na pięć grup w zależności od typu układu i jego montażu.

SERIA SSR860/861 SSR88D PÓŁPRZEWODNIKI ELCO DO MONTAŻU PANELOWEGO LUB NA RADIATOR

Przekaźniki półprzewodnikowe ELCO do montażu panelowego lub na radiator zalecane są do przemysłowych obciążeń stało- i zmiennoprądowych jedno- i trójfazowych. Układy zbudowane są z wykorzystaniem tyrystora, triaka na napięcia 20...530 V_AC i obciążenia do 90 A, bądź - w przypadku obciążeń stałoprądowych - optotranzystora na napięcie 5...80 V_DC i obciążenia do 10 A.

W zależności od wykonania, firma ELCO oferuje układy załączane w zerze lub w dowolnej chwili napięcia. Znaczna odporność udarowa półprzewodników umożliwia pracę w układach oświetleniowych, grzewczych, wentylacji, układy napędowe, przemyśle spożywczym, górnictwie.

Dla właściwej kontroli stanu pracy przekaźniki wyposażone zostały w sygnalizacje LED dla układów jednofazowych powyżej 40 A oraz zabezpieczenia warystorowe dla układów trójfazowych SC3-12D.

ELEMENTY DO PŁYTEK DRUKOWANYCH, GNIAZD I MONTAŻU NA SZYNIE DIN

Rys. 1. Układ sterowania procesem technologicznym z wykorzystaniem styczników półprzewodnikowych i regulatora temperatury ELCO

Oferta firmy ELCO obejmuje przekaźniki do montażu na płytce drukowanej i szynie DIN wraz z gniazdem lub bezpośrednio montowane jako przekaźnikowy moduł sprzęgający. Przekaźniki do montażu PCB i w gnieździe mają wyprowadzenia zgodne ze standardami przekaźników tradycyjnych.

Półprzewodniki serii SSR20/21 są miniaturowymi przekaźnikami półprzewodnikowymi jednopolowymi do załączania obciążeń zmiennoprądowych w zakresie 12...275 V_AC, 3 A o komutacji w zerze napięcia, oraz układów stałoprądowych 0...35 V_DC 5 A o komutacji natychmiastowej. Układy z serii SSR870/871/88D-360 charakteryzują sie specyficzną konstrukcją wyprowadzeń - znajdują się one w jednej linii. Wyprowadzenia tego typu umożliwiają wygodny montaż w płytkach PCB.

Wąskoprofilowe moduły przekaźnikowe serii SD/SA szerokości 6,2 mm przeznaczone do zastosowania w aplikacjach przemysłowych o znacznej uciążliwości otoczenia (zapylenia, drgania). Układy występują w zabudowie modułowej wyposażone w sygnalizację LED oraz możliwością montażu na szynie DIN.

Przeznaczone są one do załączania obciążeń zmiennoprądowych na napięcie 12...275 V_AC, 6 A oraz stałoprądowych na napięcie 0...35 V_DC, 8 A. Seria SD/SA charakteryzuje się możliwością wysterowania w zakresie 5...32 V_DC i 8...30 V_AC bez polaryzacji wejścia. Półprzewodniki z tej grupy znalazły zastosowanie w aplikacjach przemysłowych huty, przetwórstwa spożywczego, maszyn lutowniczych, telekomunikacji, sprzętu biurowego, itp.

STYCZNIKI PÓŁPRZEWODNIKOWE SC1-30D I SSRSC1/2/3

Styczniki półprzewodnikowe ELCO przeznaczone do załączania obciążeń zmiennoprądowych na napięcia 24...660 V_AC i prądy do 63 A (załączane w zerze lub w dowolnej chwili przebiegu napięcia). Sterowane są one w zakresie 3...32 V_DC, 90..280 V_AC oraz 24...240 V_AC.

W standardzie wyposażone są w sygnalizację stanu zadziałania i radiator zapewniający graniczną możliwość obciążenia półprzewodnika. Styczniki półprzewodnikowe ELCO znalazły zastosowanie w konstrukcji maszyn przemysłowych, obróbki plastycznej, wtryskarkach, wytłaczarkach, rozdmuchiwarkach, układach wentylacji, klimatyzacji, itp.

PÓŁPRZEWODNIKOWY REGULATOR MOCY SSRSPC1

Regulator mocy przeznaczony jest do załączania transformatorów, lamp, obciążeń rezystancyjnych. Półprzewodnikowe regulatory mocy zapewniają właściwą pracę transformatorów, ich namagnesowanie i rozmagnesowanie. Dzięki możliwości sterowania napięciowego, prądowego i za pomocą potencjometru, istnieje możliwość zmian parametrów aplikacji bez konieczności wymiany układu.

STEROWNIKI SILNIKÓW, UKŁADY REWERSYJNE, SOFTSTARTY

Sterowniki silników przeznaczone są do stosowania z obciążeniami przemysłowymi, w szczególności przeznaczone do sterowania kierunkiem obrotów, łagodnym rozruchem i zatrzymaniem silnika. Układy rewersyjne z serii SSRSRC3 znalazły zastosowanie w maszynach przemysłowych, wtryskarkach, obrabiarkach, liniach produkcyjnych.

Soft starty, które zaś przeznaczone są do łagodnego rozruchu i zatrzymania silników jedno- i trójfazowych, znalazły zastosowanie w maszynach przemysłowych, pompach, obrabiarkach. W ofercie firmy ELCO znajdują się również regulatory temperatury manualne i PID, używane najczęściej wspólnie z układami półprzewodnikowymi do kontroli stanu temperatury.

Regulatory charakteryzują się wysokiej jakości parametrami technicznymi układów wykonawczych i intuicyjnym użytkowaniem. Dzięki zastosowaniu identycznego oprogramowania w większości z nich, wykorzystanie poszczególnych typów nie stanowi problemu dla potencjalnego użytkownika.

Regulatory wyposażone są w wyjścia przekaźnikowe (do czterech wyjść) i półprzewodnikowe (do czterech wyjść 14 V_DC, 7 mA) i współpracują również (zależnie od opcji) z przetwornikami PT100, NTC, PTC, itp. Zastosowanie sterowania z wykorzystaniem przekaźników półprzewodnikowych i regulatorów temperatury w aplikacjach grzewczych i chłodniczych zapewnia dużą niezawodność i dokładność procesów przemysłowych.

Regulator PID ma szczególny algorytm z dwoma stopniami swobody, który optymalizuje cechy przyrządu w przypadku zakłóceń i zmian ustawień. Wartości rzeczywiste przedstawia 4-cyfrowy wyświetlacz czerwony, wartości ustawień 4-cyfrowy wyświetlacz zielony, a stany wyjść wskazywane są przez trzy diody LED.

Astat
www.astat.com.pl