Функція твердотільного реле

Твердотільне реле — це електричний компонент, який використовує електронні пристрої для керування перемиканням і має основне прикладне значення у системі керування ручних лазерних зварювальних апаратів. Твердотільне реле виконує процес вмикання/вимикання за допомогою напівпровідникових пристроїв і не містить механічних контактів; тому воно характеризується швидкою реакцією, довгим терміном служби та високою стійкістю до вібрацій, що робить його придатним для частого виконання операцій перемикання в лазерному обладнанні.

I. Принцип роботи твердотільних реле

Твердотільне реле складається з оптрона для ізоляції, потужних електронних пристроїв і керуючого кола. Його основний робочий процес є таким:

Вхідний керуючий сигнал:
Система керування подає низьковольтний сигнал постійного або змінного струму на вхідний термінал твердотільного реле.

Оптоізоляція:
Вхідний сигнал ізольований за допомогою оптрона, забезпечуючи електричну ізоляцію між стороною керування та стороною навантаження.

Керування потужними пристроями:
Вихідний сигнал оптрона керує внутрішніми потужними напівпровідниковими пристроями.

Процес перемикання:
Залежно від керуючого сигналу, потужний пристрій вмикається або вимикається, тим самим керуючи енергетичним навантаженням всередині зварювального апарату.

Оскільки напівпровідникові компоненти замінюють механічні контакти, твердотільне реле не має зносу контактів і може забезпечувати високочастотне, безіскрове та безшумне керування перемиканням.

II. Функції твердотільних реле у ручних лазерних зварювальних апаратах

Керування потужністю лазера
Твердотільні реле використовуються для керування станом ввімкнення/вимкнення джерела живлення волоконного лазера, забезпечуючи старт/зупинку лазера. Їхня швидка реакція гарантує стабільний запуск лазера та запобігає впливу стрибків напруги на джерело лазера.

Контроль блокування системи охолодження води
Ручні лазерні зварювальні апарати потребують системи водяного охолодження для підтримки температури лазера. Твердотільні реле можуть вмикати чилер у зв'язці з системою, забезпечуючи запуск системи охолодження до початку роботи лазера.

Керування спусковим механізмом зварювального пістолета
Коли активується перемикач на рукоятці зварювального пістолета, твердотільне реле керує вмиканням/вимиканням випромінювання лазера. Його швидке перемикання покращує час реакції лазера, безперервність зварювання та експлуатаційну стабільність.

Захисні кола та системи блокування
Твердотільні реле використовуються для систем безпеки, таких як виявлення газу, виявлення потоку води та виявлення відкриття кришки. Коли виникає аномальний сигнал блокування, реле негайно відключає лазерний робочий ланцюг, підвищуючи безпеку обладнання.

Сценарії високочастотного перемикання
У процесі ручного зварювання лазерний випромінювач часто вмикається та вимикається. Завдяки високій швидкості перемикання твердотільних реле ці вимоги задовольняються, а також усуваються проблеми відмови, які часто виникають у механічних реле при частому використанні.

III. Основні характеристики твердотільних реле

Електрична ізоляція: досягається за допомогою оптронів, що підвищує безпеку системи.

Швидка реакція: зазвичай у мікросекундному діапазоні, що відповідає вимогам швидкісного керування при лазерному зварюванні.

Тривалий термін служби та висока надійність: відсутні механічні контакти, що усуває ерозію контактів і забезпечує стабільну роботу протягом тривалого часу.

Сильна антиінтерференційна здатність: напівпровідникова структура забезпечує стабільну роботу в умовах сильного електромагнітного середовища лазерного зварювання.

Без шуму та без іскріння: запобігає утворенню дуги під час перемикання, зменшуючи перешкоди для інших електронних компонентів і роблячи пристрій придатним для прецизійного лазерного обладнання