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Visão geral
Embora existam muitos modelos e especificações de relés de estado sólido no mercado, os princípios de funcionamento dos relés de estado sólido são basicamente semelhantes. Ele é composto principalmente de três partes: circuito de entrada (controle), circuito de acionamento e circuito de saída (carga). O princípio de funcionamento do relé de estado sólido é ilustrado abaixo por meio de dois diagramas de princípio de funcionamento do relé de estado sólido.
Diagrama esquemático 1 do relé de estado sólido
Os sinais senoidais truncados extraídos de DW1 e DW2 produzem ondas quadradas por meio do inversor BG1 e, em seguida, sinais de pulso de pico de saída por meio do amplificador operacional A. Os pulsos de pico são adicionados entre as linhas diagonais CA de D3~D6 e o polo de controle e cátodo do SCR, e as linhas diagonais CC de D3~D6 são conectadas à extremidade de saída do fotoacoplador. Quando um sinal de baixa tensão e pequena corrente é recebido de A e B, o diodo emite luz e o tubo fotossensível é ligado, de modo que a saída de pulso de pico do amplificador operacional A aciona o SCR para ligar e a carga angular RL é energizada. Quando não há entrada de sinal de A e B, o fotoacoplador BG2 é cortado e o pulso de pico não pode passar, de modo que o SCR não pode ser ligado.
Diagrama esquemático 2 do relé de estado sólido:
Quando não há sinal de entrada, o fototransistor em GD é desligado, e VT1 é um detector de ponto zero de tensão CA, que obtém a corrente de base por meio de R3 e conduz em saturação, prende a porta de VTH em um potencial baixo e fica em um estado desligado. Quando há um sinal de entrada, o fototransistor é ligado, e o estado de VTH é determinado por VT1 nesse momento. Quando a tensão da fonte de alimentação é maior que a tensão de cruzamento zero, a tensão do ponto de divisão de tensão P do divisor de tensão R3 e R2 é maior que VBE1, e VT1 é saturado e ligado. A porta do SCR está fechada porque está fixada em um potencial baixo, e a porta do TR está em um estado desligado porque não há pulso de disparo. Somente quando a tensão da fonte de alimentação for menor que a tensão de cruzamento zero e a tensão no ponto P for menor que VBE1, G1 será cortada e a porta do SCR será ligada ao receber o sinal de disparo. Quando o pulso de disparo é obtido na porta de TR, TR é ligado. Dessa forma, a energia da carga é ligada.
Conclusão
Aqui acima estão dois princípios de funcionamento do relé de estado sólido, em geral, Os relés de estado sólido têm sido amplamente utilizados em dispositivos de interface periférica de computador, sistemas de aquecimento de fornos elétricos com temperatura constante, máquinas de controle numérico, sistemas de controle remoto, dispositivos de automação industrial; luzes de sinalização, cintiladores, sistemas de controle de iluminação de palco; instrumentação, equipamentos médicos, copiadoras, máquinas de lavar automáticas; proteção automática contra incêndio, sistemas de segurança e interruptores de comutação para capacitores de energia usados como compensação do fator de potência da rede, etc. Além disso, os relés de estado sólido são amplamente usados em produtos químicos, minas de carvão e outras ocasiões que exigem resistência à explosão, à umidade e à corrosão.
Os relés de estado sólido têm boas propriedades à prova de umidade, mofo e anticorrosão, além de serem excelentes à prova de explosão e prevenção da poluição por ozônio. Os relés de estado sólido também têm baixa potência de entrada, alta sensibilidade, baixa potência de controle, boa compatibilidade eletromagnética, baixo ruído e baixa frequência de operação.
