Время работы:
с 9:00 до 18:00
Ежедневно.

Каталог продукции

Новые быстродействующие твердотельные коммутаторы

Дата: Статьи22.12.2014 . 0 комментариев.

Твердотельные реле обеспечивают электрическую изоляцию между цепями контроля и силовыми цепями. Автор представляет класс твердотельных реле, предназначенных для управления системами питания.

До недавнего времени задача управления системами питания решалась при помощи электромагнитных механических реле. Известные недо­статки электромеханических реле, такие как невысокая скорость работы, ограниченность электрического и механического ресурса, радио­ помехи во время замыкания и размыкания контактов, возникновение проблем во время коммутации высоковольтных и индуктивных нагрузок на постоянном токе, привели к созданию функционально эквивалентных электронных приборов – твер­дотельных реле (ТТР) с гальванической развязкой. Применение в конструкции ТТР современных решений в области микроэлектроники позволило осу­ществить переход к силовым коммутаторам в интегральном исполне­нии, использование которых в рамках гибридной технологии позволило придать им дополнительные функциональные возможности и сервисные функции. Современные ТТР уже по всем параметрам превзошли элек­тромагнитные механические реле.

Их отличают следующие свойства:

● высокое быстродействие;

● низкое электропотребление (на 95% меньше, чем у обычных реле);

● большая надёжность и долговечность (свыше миллиарда срабатываний);

● отсутствие механических деталей, подверженных износу;

● больший температурный диапазон эксплуатации;

● неизменное контактное сопротив­ление в течение всего срока службы;

● отсутствие шума, дребезга и «пригорания» контактов при коммутации;

● совместимость по входу с логиче­скими микросхемами стандартных серий;

● большая виброустойчивость и ударопрочность;

● высокое сопротивление изоляции корпуса;

● высокий уровень изоляции меж­ду входными и коммутируемыми цепями;

● возможность работы во взрывоопас­ной среде (отсутствие дугового раз­ ряда).

Твердотельное реле наряду с основ­ ной функцией по применению в аппа­ратуре – коммутация или гальваническая развязка – позволяет диагностировать состояние коммутируемой нагрузки, информировать о её статусе и предотвращать перегрузку в комму­ тируемой цепи. Одним из предприятий, выпускающим полупроводниковые приборы силовой электроники модульного типа с выходными каскадами на тиристорах и IGBT-транзисторах (биполярный транзистор с изолированным затвором), является ЗАО «Про­ тон-Импульс» (г. Орёл). В настоящее время предприятие завершает разработку четырёх новых базовых испол­нений ТТР с различными величина­ ми коммутируемого тока и напряжения (см. таблицу 1).

Электрические, механические и надёжностные харак­теристики этих приборов позволя­ют использовать их в изделиях специального назначения. Кроме того, в этих приборах возможно добавление функций контроля статуса выхода и защиты от перегрузки в коммутируемой цепи. Применяемая в ТТР базовая схема силового транзисторного ключа является универсальной. Она позволяет применять эти приборы для комму­тации как переменного, так и посто­янного тока в двухполярном и одно­полярном включениях (см. рисунок). Соответственно, последовательное подключение двух ТТР при подаче противофазных сигналов управления позволяет производить переключающую коммутацию в одной цепи. Анало­гично решается задача для трёх и более цепей включения либо переключения. В ходе работы над новыми ТТР предусмотрены следующие конфигурации узлов:

● DC/DC-преобразователь, управляемый ШИМ-контроллером, включающий трансформатор на ш-образном сердечнике с зазором, обеспечивающий повышенную стойкость к воз­ действию электромагнитных помех, и выпрямитель на диодах Шоттки;

● схемы разряда, обеспечивающие требуемые времена фронтов, задер­жек включения и выключения каналов ТТР;

● схемы контроля и формирования сигнала о статусе коммутируемой нагрузки, контроля и защиты при коротком замыкании в нагрузке и срабатывания защиты, управляе­мой аналоговыми компараторами.

Новые ТТР изготовлены на базе кристаллов n-канальных силовых тран­зисторов, выполненных по технологии n-МОП с вертикальным каналом, с технологическими нормами не более 1,0 мкм, ультранизким сопротивлением канала и высокой стойкостью к воздействию специальных факто­ ров – 3УС, 1К. Основные параметры разрабатываемого ряда ТТР приведе­ны в таблице 2. В заключение следует особо отметить, что данные ТТР охватывают большой диапазон коммутируемых токов и напряжений с необходимым уров­нем защиты, что позволяет использовать их в различных изделиях специального назначения. Сейчас, когда объявлено о необходимости импорто­замещения электронных приборов, это особенно важно.

Источник публикации: Сергей Поплавный (2014) Современная Электроника, № 9, стр. 36

Комментарии

Оставить комментарий

Оставить Ответ

* Имя:
* E-mail:(не публикуется)
   Сайт:(url с http://)
* Комментарий:


+7 (495) 725-78-20
0:00-20:00, понедельник - среда.
10:00-19:00, четверг - пятница
При заказе от 15 000 р. доставка бесплатно по Москве и СПБ
Отличные скидки на ведущие бренды и высококачественную продукцию
Укажите свою ожидаемую цену на компоненты при размещении заявки и мы постараемся вам ее обеспечить.
+7 (495) 725-78-20
0:00-20:00, понедельник - среда.
10:00-19:00, четверг - пятница
При заказе от 15 000 р. доставка бесплатно по Москве и СПБ
Отличные скидки на ведущие бренды и высококачественную продукцию
Укажите свою ожидаемую цену на компоненты при размещении заявки и мы постараемся вам ее обеспечить.
Популярные статьи: