Это маленькое на вид устройство с помощью маломощных сигналов управления способно коммутировать высокомощные цепи с максимальным током нагрузки до 800 А.
Принцип действия твердотельного реле заключается в том, что управляющий сигнал взаимодействует с управляемым путем создания гальванической развязки. То есть передача энергии и информации между электрическими цепями происходит при отсутствии непосредственного электрического контакта между ними. Сигнал передается с помощью оптического излучения. В ТТР гальваническая развязка осуществляется оптроном или, как его ещё называют, оптопарой (электронный прибор, состоящий из излучателя света и фотоприёмника).
Управляющее напряжение питает светодиод, который освещает фотодиод, ток последнего включает тиристор, чтобы управлять нагрузкой. Принцип работы такого оптрона заключается в преобразовании электрического сигнала в свет, его передаче по оптическому каналу и последующем преобразовании обратно в электрический сигнал.
Основное отличие твердотельных реле от электромагнитных и электромеханических – отсутствие подвижных механических контактов, что обеспечивает следующие преимущества:
- высокая надежность и длительный срок службы;
- высокое быстродействие (высокая скорость переключения);
- отсутствие дребезга контактов, что снижает уровень помех и обеспечивает стабильность работы аппарата;
- устойчивость к воздействию внешних электромагнитных полей;
- меньшие габариты и вес;
- отсутствие искры, что позволяет использовать устройство на взрыво- и пожароопасных объектах;
- отсутствие акустического шума от работы механических контактов.
Но нет ничего идеального, поэтому даже при таком большом количестве достойных качеств, у ТТР есть недостатки, которые не позволяют им полностью вытеснить электромеханические и электромагнитные реле:
более высокая стоимость по сравнению с электромеханическими реле;- критическое снижение рабочих характеристик при температурах ниже -30 °С и выше +70 °С;
- компактный корпус приводит к избыточному нагреву устройства при стабильно высоких нагрузках, что требует применения специальных устройств охлаждения;
- возможность расплавления устройства от нагрева при коротком замыкании;
- чувствительность к высоким токам, особенно в пусковых цепях электродвигателей.
С учетом имеющихся преимуществ и недостатков твердотельные реле имеют определенные сферы применения. В цепях высоковольтного промышленного оборудования их использование резко ограничено из-за несовершенных физических свойств полупроводниковых материалов. Однако в бытовой технике и автомобильной промышленности ТТР за счет своих положительных свойств уверенно занимают широкую нишу.
В линейке KIPPRIBOR представлены:
- Однофазные и трехфазные твердотельные реле с диапазоном максимально допустимого тока нагрузки от 5 до 800 А.
- Модификация реле HD-xx25.DD3 [M02] коммутирует напряжение постоянного тока.
- Наиболее распространённые модификации – с коммутацией напряжения переменного тока с типом управляющего сигнала 3…32 VDC и 90…250 VAC.
- Дополняют линейку реле с управляющими сигналами типа плавной регулировки нагрузки переменным резистором 470/560 кОм, унифицированным сигналом 0…10 В и унифицированным сигналом 4…20 мА.