La fonction d'un relais statique

Un relais statique est un composant électrique qui utilise des dispositifs électroniques pour le contrôle de commutation et possède une valeur d'application essentielle dans le système de commande des machines de soudage laser portables. Le relais statique effectue le processus d'activation/désactivation à travers des dispositifs semi-conducteurs et ne contient aucun contact mécanique ; il offre donc une réponse rapide, une longue durée de vie et une forte résistance aux vibrations, ce qui le rend adapté aux opérations de commutation fréquentes dans les équipements laser.

I. Principe de fonctionnement des relais statiques

Un relais à état solide se compose d'un coupleur optique pour l'isolation, de dispositifs électroniques de puissance et d'un circuit de commande. Son fonctionnement de base est le suivant :

Signal de contrôle d'entrée :
Le système de commande délivre un signal basse tension continu ou alternatif à la borne d'entrée du relais à état solide.

Isolation par coupleur optique :
Le signal d'entrée est isolé par un coupleur optique, assurant ainsi l'isolation électrique entre le côté commande et le côté charge.

Pilotage des composants de puissance :
Le signal de sortie du coupleur optique pilote les composants semi-conducteurs de puissance internes.

Action de commutation :
En fonction du signal de commande, le composant de puissance s'ouvre ou se ferme, permettant ainsi de commander la charge électrique à l'intérieur de la machine de soudage.

Étant donné que des composants semiconducteurs remplacent les contacts mécaniques, le relais à état solide ne présente aucune usure de contact et permet une commande de commutation haute fréquence, sans étincelles ni bruit.

II. Fonctions des relais à état solide dans les machines de soudage laser portables

Contrôle de la puissance laser
Des relais statiques sont utilisés pour contrôler l'état marche/arrêt de l'alimentation électrique du laser à fibre, assurant ainsi la commande de démarrage/arrêt du laser. Leur réponse rapide garantit un démarrage stable du laser et empêche les fluctuations de tension d'affecter la source laser.

Contrôle de sécurité par verrouillage du refroidisseur d'eau
Les machines de soudage laser portables nécessitent un système de refroidissement par eau afin de maintenir la température du laser. Les relais statiques peuvent alimenter le refroidisseur d'eau en liaison avec le système, en veillant à ce que le système de refroidissement démarre avant le fonctionnement du laser.

Commande du déclencheur du pistolet de soudage
Lorsque l'interrupteur sur la poignée du pistolet de soudage est activé, le relais statique contrôle l'état marche/arrêt de l'émission laser. Son commutation rapide améliore le temps de réponse du laser, la continuité du soudage et la stabilité de fonctionnement.

Circuits de protection et systèmes de verrouillage
Les relais à semi-conducteurs sont utilisés pour les verrouillages de sécurité tels que la détection de gaz, la détection du débit d'eau et la détection d'ouverture de couvercle. Lorsqu'un signal anormal de verrouillage se produit, le relais coupe immédiatement le circuit de fonctionnement du laser, améliorant ainsi la sécurité de l'équipement.

Scénarios de commutation haute fréquence
Le soudage manuel implique des démarrages/arrêts fréquents de la sortie laser. La capacité de commutation rapide des relais à semi-conducteurs répond à ces exigences et évite les pannes fréquentes associées aux relais mécaniques en cas d'utilisation répétée.

III. Caractéristiques principales des relais à semi-conducteurs

Isolation électrique : Réalisée par des optocoupleurs, ce qui améliore la sécurité du système.

Réponse rapide : Généralement dans la gamme des microsecondes, répondant aux exigences de contrôle rapide du soudage laser.

Longue durée de vie et grande fiabilité : Absence de contacts mécaniques, évitant l'usure des contacts et permettant un fonctionnement stable sur le long terme.

Capacité élevée de résistance aux interférences : La structure semi-conductrice assure un fonctionnement stable dans l'environnement électromagnétique intense du soudage au laser.

Sans bruit ni arc électrique : Empêche la formation d'arc pendant la commutation, réduit les interférences avec d'autres composants électroniques et convient ainsi aux équipements laser de précision