Funcția unui releu cu stare solidă

Un releu cu stare solidă este un component electric care utilizează dispozitive electronice pentru comanda de comutare și are o valoare aplicativă esențială în sistemul de control al mașinilor de sudură cu laser portabile. Releul cu stare solidă finalizează procesul de pornire/oprire prin intermediul dispozitivelor semiconductoare și nu conține contacte mecanice; oferă astfel un răspuns rapid, durată lungă de viață și o rezistență puternică la vibrații, fiind potrivit pentru operațiunile frecvente de comutare în echipamentele laser.

I. Principiul de funcționare al releelor cu stare solidă

Un releu cu stare solidă este compus dintr-un optocuplor pentru izolare, dispozitive electronice de putere și un circuit de comandă. Procesul său de funcționare de bază este următorul:

Semnal de control de intrare:
Sistemul de comandă emite un semnal de curent continuu sau alternativ, cu tensiune joasă, către terminalul de intrare al releului cu stare solidă.

Izolare prin optocuplor:
Semnalul de intrare este izolat prin intermediul unui optocuplor, realizându-se astfel izolarea electrică între partea de comandă și partea de sarcină.

Pornește dispozitivele de putere:
Semnalul de ieșire al optocuplorului comandă dispozitivele semiconductoare de putere din interior.

Acțiunea de comutare:
În funcție de semnalul de comandă, dispozitivul de putere se închide sau se deschide, controlând astfel sarcina de putere din interiorul mașinii de sudat.

Deoarece componentele semiconductoare înlocuiesc contactele mecanice, releul cu stare solidă nu are uzură a contactelor și poate realiza o comutare de înaltă frecvență, fără scântei și cu zgomot redus.

II. Funcțiile releelor cu stare solidă în mașinile de sudat laser portabile

Controlul puterii laserului
Releele cu stare solidă sunt utilizate pentru a controla starea de pornire/oprire a sursei de alimentare a laserului cu fibră, oferind control pornire/oprire pentru laser. Răspunsul lor rapid asigură o pornire stabilă a laserului și previne fluctuațiile de tensiune care ar putea afecta sursa laser.

Controlul blocării sistemului de răcire cu apă
Mașinile de sudură cu laser portabile necesită un sistem de răcire cu apă pentru a menține temperatura laserului. Releele cu stare solidă pot alimenta sistemul de răcire cu apă în mod sincronizat cu sistemul, asigurându-se că sistemul de răcire pornește înainte ca laserul să intre în funcțiune.

Controlul declanșatorului pistolului de sudură
Atunci când comutatorul de pe mânerul pistolului de sudură este activat, releele cu stare solidă controlează starea de pornire/oprire a emisiei laser. Comutarea rapidă îmbunătățește timpul de răspuns al laserului, continuitatea sudurii și stabilitatea operațională.

Circuite de protecție și sisteme de blocare
Releele cu stare solidă sunt utilizate pentru siguranțe interblocate, cum ar fi detectarea gazelor, detectarea fluxului de apă și detectarea capacului. Atunci când apare un semnal anormal de interblocare, releele întrerup imediat circuitul laser, crescând astfel siguranța echipamentului.

Scenarii de comutare înaltă frecvență
Sudura manuală implică porniri/opririle frecvente ale ieșirii laser. Capacitatea de comutare rapidă a releelor cu stare solidă satisface aceste cerințe și evită problemele de defectare frecvente la releele mecanice în condiții de funcționare repetată.

III. Caracteristici principale ale releelor cu stare solidă

Izolare electrică: Realizată prin cuplaje optice, îmbunătățind siguranța sistemului.

Răspuns rapid: În general în domeniul microsecundelor, corespunzând cerințelor de control rapid al sudurii laser.

Durată lungă de viață și înaltă fiabilitate: Fără contacte mecanice, evitând uzura contactelor și susținând o funcționare stabilă pe termen lung.

Capacitate puternică de anti-interferență: Structura semiconductoră asigură o funcționare stabilă în mediul cu interferențe electromagnetice intense ale sudurii cu laser.

Fără zgomot și fără arc: Previne generarea arcului electric în timpul comutării, reducând interferențele cu alte componente electronice și făcându-l potrivit pentru echipamente laser de precizie