Przekaźnik półprzewodnikowy (SSR, ang. Solid State Relay) to nowoczesna alternatywa dla tradycyjnych przekaźników elektromechanicznych (EMR, ang. Electromechanical Relay) - urządzeń bazujących na elektromagnesie i stykach sprężynowych. W pełni elektroniczna konstrukcja SSR oparta jest na układzie tranzystorowym, tyrystorowym lub triakowym. Podobnie jak jego analogowy odpowiednik, przekaźnik półprzewodnikowy służy do sterowania obciążeniem obwodu elektrycznego poprzez realizację funkcji włączania, wyłączania i przełączania.
Wyeliminowanie ruchomych części mechanicznych znacznie poprawiło trwałość i niezawodność urządzenia, jak również umożliwiło wielokrotne zwiększenie szybkości przełączania. Przekaźniki półprzewodnikowe najczęściej obsługują prądy od kilku do kilkudziesięciu amperów a niektóre modele nawet powyżej stu amperów. Cechuje je również szeroki przedział obsługiwanego napięcia zasilania, dzięki czemu stanowią idealny „pomost” pomiędzy niskonapięciowym obwodem sterującym a wysokonapięciowym obwodem roboczym. Wysoka odporność na wibracje, wstrząsy, wilgoć i zapylenie sprawiają, że urządzenia tego typu doskonale sprawdzają się w trudnych warunkach zakładów produkcyjnych oraz w sterowaniu maszynami i urządzeniami o dużej intensywności pracy.
Włoska marka Finder to jeden z wiodących europejskich wytwórców przekaźników przemysłowych, nadzorczych i czasowych, modułów interfejsowych oraz szerokiej gamy gniazd i akcesoriów. Lista oferowanych produktów liczy prawie 15 tysięcy pozycji. Od 2016 r. firma posiada w Polsce swoje oficjalne przedstawicielstwo, zaś jednym z autoryzowanych dystrybutorów jest firma Polimet.
Niezawodne, zaawansowane technologicznie urządzenia zyskały uznanie m.in. w branży przemysłowej, budownictwie oraz sektorach o specjalnych wymaganiach (lotnictwo, kolejnictwo, energetyka). Przekaźniki półprzewodnikowe Finder posiadają największą na świecie liczbie dopuszczeń i certyfikatów, co gwarantuje wysoki stopień ich niezawodności we wszystkich rodzajach aplikacji.
Spośród szerokiej oferty firmy Finder warto zwrócić uwagę m.in. na przekaźniki półprzewodnikowe serii 77. Są to nowoczesne, modułowe lub panelowe urządzenia, przeznaczone do obciążeń rezystancyjnych w aplikacjach o dużej częstotliwości i wysokich prądach załączania. Znajdują szerokie zastosowanie w branżach, takich jak: energetyka, automatyka przemysłowa (silniki, piece, suszarnie, maszyny pakujące, rozlewnicze, etykietujące i inne) oraz obsłudze „inteligentnych” budynków (systemy oświetlenia, ogrzewanie, wentylacja, klimatyzacja, windy, schody ruchome, itp.).
Kompaktowe przekaźniki półprzewodnikowe serii 77 dostępne są w wersjach do zastosowań jednofazowych o znamionowym prądzie przełączania do 125 A (typ 77.x1), dwufazowych z 2 niezależnymi kanałami do 75 A (typ 77.x2) i trójfazowych do 80 A (typ 77.x3). Napięcie wyjściowe zawiera się w przedziale od 230 do 600 V AC, zaś wytrzymałość dielektryczna (odporność na przebicia) sięga 4000 V AC. Montaż odbywa się za pomocą szyny DIN 35 mm lub na panelu szafy sterowniczej - poprzez adapter lub na radiatorze.
Ważne cechy użytkowe nowej serii przekaźników Finder to: wysoka wytrzymałość i szybkość przełączania, bezgłośna praca, niski prąd sterowania oraz zaciski sterowania i obciążenia po przeciwnych stronach. W zależności o potrzeb i specyfiki zadań przekaźniki półprzewodnikowe serii 77 mogą być „załączane w zerze” (rekomendowane do systemów oświetlenia, grup lamp oraz obciążeń indukcyjnych lub pojemnościowych) albo „natychmiastowo” (włączanie przy dużej częstotliwości i wysokich obciążeniach, zalecane do obciążeń rezystancyjnych - załączanie grzałek, cewek, klimatyzacji i innych aplikacji przemysłowych).
Przekaźniki półprzewodnikowe (SSR, Solid State Relay) to urządzenia w pełni elektroniczne, pozbawione elementów mechanicznych. Ich główna funkcja, czyli sterowanie przepływem prądu w układzie elektrycznym, realizowana jest za pośrednictwem zespołu fotooptycznych elementów półprzewodnikowych, zamkniętych w światłoszczelnej obudowie i kontrolowanych dedykowanym układem elektronicznym. Każde urządzenie posiada obwód sterowniczy (wejściowy) z fotoemiterem w postaci diody LED oraz obwód roboczy (wyjściowy) - wyposażony w fotodetektor (np. tranzystor MOSFET, triak lub tyrystor). Oba obwody są od siebie elektrycznie izolowane i jednocześnie sprzężone optycznie. Docierający do wejścia przekaźnika niskonapięciowy sygnał sterujący (np. ze sterownika PLC albo mikrokontrolera) wzbudza diodę LED, której światło pada na fotodetektor po stronie układu roboczego i aktywuje go, uruchamiając tym samym przepływ prądu. W zależności od konstrukcji i przeznaczenia przekaźniki półprzewodnikowe mogą przewodzić zarówno prąd zmienny (AC), jak i prąd stały (DC) o różnym napięciu.
Przekaźnik półprzewodnikowy SSR jest nowoczesnym zamiennikiem klasycznego przekaźnika elektromagnetycznego EMR. Pełni dokładnie te same funkcje włączania, wyłączania i przełączania prądu w obwodzie roboczym – są one jednak realizowane w inny sposób. Elektromagnes i styki sprężynowe zastąpiono elektronicznym układem fotooptycznym. Główne zalety takiego rozwiązania to: duża szybkość przełączania, zdolność znoszenia wysokich obciążeń prądowych, bezgłośna praca oraz wysoka niezawodność - wynikająca z braku zużywających się elementów ruchomych. Przekaźniki półprzewodnikowe powszechnie stosowane są w układach automatyki przemysłowej do sterowania procesami i maszynami przemysłowymi, takimi jak: silniki, pompy, taśmociągi, wentylatory czy piece. Doskonale sprawdzają się w systemach „inteligentnych budynków”, gdzie obsługują systemy oświetlenia, ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji. Z uwagi na swoją cichą pracę, bezawaryjność i energooszczędność przekaźniki SSR zyskały również uznanie w branży urządzeń medycznych, telekomunikacji, serwerowniach i centrach danych.
Sterowanie SSR (Solid State Relay) polega na wykorzystaniu napięcia lub sygnału do kontrolowania przepływu prądu przez element półprzewodnikowy, a tym samym włączania lub wyłączania obwodów zasilających różne urządzenia. Podawany na wejściu sygnał sterujący może mieć formę napięcia stałego rzędu kilku lub kilkudziesięciu woltów (np. 3-32 V DC), napięcia zmiennego o typowych wartościach 24 lub 48V AC, albo sygnału cyfrowego (np. PWM, TTL) z mikroprocesorów, sterowników PLC lub innych systemów automatyki. W przypadku sterowania obciążeniami AC często stosuje się przełączanie „w zerze” (gdy chwilowa wartość napięcia równa się zero), aby zredukować zakłócenia elektromagnetyczne i przepięcia.
Pozbawione części ruchomych przekaźniki półprzewodnikowe zapewniają większą wydajność, niezawodność i szybkość działania niż tradycyjne przekaźniki elektromechaniczne. Są one szeroko stosowane do sterowania dużymi obciążeniami, takimi jak silniki, grzałki czy oświetlenie. Dzięki odporności na wstrząsy, wibracje, wilgoć i zapylenie dobrze sprawdzają się w trudnych warunkach przemysłowych. Ich przewaga nad przekaźnikami wyposażonymi w styki mechaniczne uwidacznia się zwłaszcza w przypadku aplikacji wymagających szybkiego, częstego i precyzyjnego przełączania, np. systemach automatyki lub urządzeniach testowych. Przekaźniki półprzewodnikowe SSR pracują bezgłośnie, co jest szczególne istotne w miejscach, gdzie hałas może być uciążliwy - placówkach medycznych, biurach czy centrach danych.
