Полупроводники - достойная замена магнитному пускателю

Уже много лет используются для коммутации цепей, по которым протекает большой ток, пускатели. Их принцип действия основан на использовании электромагнита. При подаче напряжения на катушку электромагнита происходит притягивание к его сердечнику металлической пластины, она же соединена с контактной группой. Как правило, три группы контактов расположено в магнитном пускателе, по числу фаз. Но есть минус у такой схемы управления – в момент включения происходит резкое падение напряжения в электросети. Пускатели успешно применяются для включения и отключения электродвигателей, нагревательных элементов. Но есть и недостаток, так как время включения довольно большое, а если требуется, например, поддерживать температуру в узком диапазоне, то пускатель попросту выйдет из строя из-за скорости переключения режимов работы.

Поэтому в устройствах, которые требуют частого включения и выключения нагрузки, лучше всего использовать силовые блоки, построенные на полупроводниках. Как правило, это симисторы и тиристоры. Во-первых, полупроводниковые элементы позволяют не просто производить включение и выключение, но и делать их плавными, то есть, не будет наблюдаться резкого падения напряжения. Во-вторых, полупроводники производят переключение не за счет подвижных элементов, а с помощью электронно-дырочных переходов в структуре материала. Другими словами, происходит процесс бесшумно и без каких-либо помех. Такие блоки можно использовать без ограничения, они прекрасно сработаются с нагревателями любых типов, управляющий сигнал лишь бы был с нагрузки. То есть, сигнал с датчика температуры, по которому и производится управление работой нагревательного прибора.

Самый современный тип управления – равномерное распределение рабочих периодов сети по времени. Например, при работе на полную мощность все периоды напряжения участвуют в процессе, а при половине мощности только каждый второй период доходит до нагрузки. Следовательно, при 25% мощности только каждый четвертый дойдет. Нередко силовой блок управляется с помощью метода ШИМ-модуляции. Этот метод является наиболее привычным для пользователей, а также известным, поэтому информацию о нем найти гораздо проще. Особое внимание следует уделить организации охлаждения полупроводников. Во-первых, предусмотрено аварийное отключение при работе в экстремальных температурных режимах определенное время. Во-вторых, маломощные даже блоки снабжены радиаторами, а модели с мощностью от 320 А имеют в своей конструкции кулеры для принудительного охлаждения.