وبلاگ

مزایا و معایب رله ssr را بشناسید

مزایا و معایب رله ssr

چقدر با فناوری رله حالت جامد یا SSR آشنا هستید؟ به نظرتان نقاط قوت و ضعف این رله‌ها چیست؟ در این مقاله از الکتروکهربا، به فناوری جذاب و بسیار کاربردی رله حالت جامد می‌پردازیم، به مزایا و معایب رله های ssr اشاره می‌کنیم و انواع مختلف این نوع رله‌ها را مورد بررسی قرار می‌دهیم. پس تا انتها همراه ما باشید.

رله حالت جامد چیست؟

رله حالت جامد یک دستگاه کلید الکترونیکی بدون تماس یکپارچه است که به صورت فشرده مونتاژ می‌شود. بسته به ویژگی‌های سوئیچینگ، اجزای الکترونیکی (مانند ترانزیستورهای سوئیچینگ، تریستورهای دوجهته و سایر اجزای نیمه هادی) SSRها می‌توانند حالت “ON” و “OFF” بار را با سرعت بسیار زیاد از طریق مدار الکترونیکی تغییر دهند؛ درست مانند عملکرد رله‌های مکانیکی قدیمی‌تر.

یکی از قابل توجه‌ترین مزایای رله  SSR در مقایسه با رله “Coil-reed contact”، یعنی رله الکترومکانیکی (EMR)، این است که هیچ بخش مکانیکی متحرکی در داخل SSR وجود ندارد و همچنین هیچ عمل مکانیکی در طول فرآیند سوئیچینگ SSR رخ نمی‌دهد. اما دیگر مزایای ssrها چیست؟

خرید و قیمت انواع رله ssr در الکتروکهربا

 

با مزایای رله SSR آشنا شوید

SSR نسبت به EMR برتری‌هایی کسب کرده است. برخی از «مزایای رله های SSR» به شرح زیر است:

  • جزء نیمه‌هادی این رله‌ها به عنوان یک کلید برای رله عمل می‌کند که اندازه کوچک یا فشرده دارد و عمرش طولانی است.
  • سازگاری الکترومغناطیسی بهتر از EMR، مصونیت در برابر تداخل فرکانس رادیویی (RFI) و تداخل الکترومغناطیسی (EMI)، تداخل الکترومغناطیسی کم، و تشعشعات الکترومغناطیسی کم.
  • بدون قطعات متحرک، بدون سایش مکانیکی، بدون سر و صدای، بدون خراب شدگی مکانیکی، و قابلیت اطمینان بالا.
  • بدون جرقه، بدون قوس الکترونیکی، بدون سوختن، بدون پرش، و بدون سایش به دلیل تماس مکانیکی
  • اعمال سوئیچینگ آسان «ولتاژ صفر»
  • سرعت بالای سوئیچینگ (سرعت سوئیچینگ SSR، صد برابر بیشتر از EMR عمومی است)
  • فرکانس کاری بالا.
  • حساسیت بالا و سازگار با مدار منطقی (مدارهای TTL ،CMOS ،DTL ،HTL).
  • هم‌چنین ssrها به‌طور کلی توسط مواد عایق بسته‌بندی می‌شوند و در برابر رطوبت، کپک، خوردگی، شوک مکانیکی از خود مقاومت نشان می‌دهند و هم‌چنین عملکرد ضد انفجار دارند.

معایب رله SSR چیست؟

در کنار مزایای SSRها یا رله های حالت جامد باید این نکته را متذکر شویم که رله های حالت جامد معایبی نیز دارند. برخی از معایب رله های SSR عبارت هستند از:

  • نیاز به جلوگیری از اتلاف حرارت و انرژی
  • هزینه خرید بالاتر نسبت به EMR
  • حالت کنترلی تک
  • تعداد محدود اتصالات تماس
  • قابلیت اضافه بار ضعیف

البته برخی از رله‌های حالت جامد سفارشی‌شده خاص می‌توانند برخی از این معایب رله‌ های SSR را حل کنند. هیچ وقت فراموش نکنید که باید در هنگام طراحی مدارها و به کارگیری SSRها، این معایب را به خوبی در نظر بگیرید و در بهینه‌سازی رله‌ها آن‌ها تا حد ممکن تلاش کنید تا معایب SSR به حداقل ممکن برسند.

رله حالت جامد در مقابل رله الکترومکانیکی

به دلیل ویژگی‌های ذاتی رله‌های حالت جامد از زمان ظهور در سال 1974 به طور گسترده در زمینه‌های مختلف مورد استفاده قرار گرفت.

معایب رله ssr

مزایای ‌SSR که در بالا اشاره کردیم، سبب شده است که در بسیاری از زمینه‌هایی که رله‌های الکترومغناطیسی نمی‌توانند کاربرد داشته باشند، جایگزین مناسبی برای رله‌های الکترومغناطیسی، به خصوص در زمینه سیستم کنترل خودکار کامپیوتر، باشند؛ زیرا ssr به قدرت درایو بسیار کم نیاز دارد و با مدار منطقی سازگار است و هم‌چنین می‌تواند مستقیماً مدار خروجی را هدایت کند.

 رله های حالت جامد در چه مواردی به کار می روند؟

اما ssrها با مزایا و معایبشان، چه کاربردهایی دارند و در چه صنایعی مورد استفاده قرار می‌گیرند؟ در حال حاضر، رله‌های حالت جامد در

  • کنترل اتوماسیون نظامی، شیمیایی، صنعتی، مخابرات،
  • تجهیزات کنترل الکترونیکی شهری،
  • موارد امنیتی،
  • ساخت ابزار دقیق مانند سیستم گرمایش کوره الکتریکی،
  • ماشین‌آلات کنترل از راه دور،
  • شیر برقی،
  • تجهیزات پزشکی،
  • سیستم کنترل روشنایی (مانند چراغ راهنمایی، سوسوزن، سیستم کنترل روشنایی صحنه)،
  • لوازم خانگی (مانند ماشین لباسشویی، اجاق گاز برقی، فر، یخچال، کولر)،
  • تجهیزات اداری (مانند دستگاه فتوکپی، چاپگر، دستگاه فکس و پرینترهای چندمنظوره)،
  • سیستم های ایمنی آتش‌نشانی و
  • سیستم شارژ وسایل نقلیه الکتریکی

مورد استفاده قرار می گیرند. به‌طور کلی رله‌های حالت جامد را می‌توان در هر برنامه‌ای که به پایداری بالا (ایزوله نوری، ایمنی بالا)، عملکرد بالا (سرعت سوئیچینگ بالا، جریان بار بالا) و اندازه بسته‌بندی کوچک نیاز دارد، استفاده کرد. برای آشنایی بیشتر با کاربردهای این رله می توانید مقاله «کاربردهای رله ssr در صنایع مختلف» مطالعه کنید.

 ساختار رله های حالت جامد چگونه است؟

رله‌های حالت جامد دستگاه‌هایی با چهار ترمینال هستند، دو ترمینال برای کنترل ورودی و دو ترمینال دیگر، ترمینال‌های کنترل خروجی هستند.

ساختار SSRها معمولا مشابه است و عمدتاً از سه قسمت تشکیل شده است:

  • مدار ورودی (مدار کنترل)،
  • مدار درایو
  • و مدار خروجی (مدار کنترل شده).

در ادامه هر کدام از این مدارها را شرح می‌دهیم.

بیشتر بخوانید: « طرز کار ssr »

  1. مدار ورودی

مدار ورودی رله حالت جامد که مدار کنترل نیز نامیده می‌شود، یک حلقه برای سیگنال کنترلی ورودی فراهم می‌کند و سیگنال کنترل را به عنوان منبعی جهت فعال کردن ماشه برای رله حالت جامد فراهم می‌کند.

با توجه به انواع مختلف ولتاژ ورودی، مدار ورودی را می‌توان به سه نوع مدار ورودی DC، مدار ورودی AC و مدار ورودی AC/DC تقسیم کرد.

  1. مدار درایو

این قسمت از مدار شامل سه بخش است:

  • مدار کوپلینگ
  • مدار عملکرد
  • مدار ماشه

با این حال، با توجه به نیازهای واقعی رله حالت جامد، ممکن است تنها یک یا دو قسمت از این قطعات گنجانده شود. اما هر کدام از مدارهای فوق چه نقشی را ایفا می‌کنند؟

مدار کوپلینگ

خود این مدار به دو قسمت تقسیم می‌شود که شامل

  • کوپلر نوری با یک LED مادون قرمز (دیود ساطع نور) و یک سنسور نوری جهت دسترسی به «سمت کنترل» و «سمت بار» و
  • مدار کوپلینگ ترانسفورماتور فرکانس بالا برای تبدیل سیگنال کنترل ورودی به سیگنال درایو خروجی

است.

سیگنال کنترل ورودی یک سیگنال با فرکانس بالا تولید می ‌کند که از طریق هسته ترانسفورماتور به ترانسفورماتور ثانویه منتقل می‌شود و پس از پردازش توسط مدار تشخیص/تصحیح و مدار منطقی، در نهایت به سیگنال درایو تبدیل می‌شود تا مدار ماشه را فعال کند.

مدار عملکردی

مدار عملکردی ممکن است شامل مدارهای عملکردی مختلفی مانند مدار تشخیص، مدار یک‌سوکننده، مدار عبور از صفر، مدار شتاب، مدار حفاظتی، مدار نمایشگر و موارد دیگر باشد.

مدار ماشه

مدار ماشه برای ارائه سیگنال ماشه به مدار خروجی استفاده می‌شود؛ سپس مدار خروجی رله حالت جامد، منبع تغذیه بار را فعال می‌کند. مدار خروجی عمدتاً از یک جزء خروجی (تراشه) و یک حلقه جذب تشکیل شده است.

  1. بخش بندی مدار خروجی

مدار خروجی ssr را می‌توان به سه نوع تقسیم کرد:

  • مدار خروجی DC،
  • مدار خروجی AC
  • و مدار خروجی AC/DC.

مدار خروجی DC معمولاً از مولفه دوقطبی (مانند IGBT یا MOSFET) به عنوان یک جزء خروجی استفاده می‌کند و مدار خروجی AC معمولاً از دو تریستور یا یک Triac به عنوان قطعه خروجی بهره می‌برد.

انواع رله های حالت جامد کدامند؟

رله‌های حالت جامد انواع متنوعی دارند. ssrها معمولاً بر اساس معیارهای زیر طبقه بندی می‌شوند:

  1. مزایای رله ssr بارگیری نوع منبع تغذیه

رله حالت جامد را می‌توان با توجه به نوع منبع تغذیه بار به رله‌های حالت جامد DC (DC-SSR) و رله‌های حالت جامد AC (AC-SSR) تقسیم کرد. ssrهای نوع DC از ترانزیستورهای نیمه‌هادی قدرت به عنوان عنصر سوئیچینگ (مانند BJT، MOSFET، IGBT) برای کنترل وضعیت روشن/خاموش منبع تغذیه بار DC استفاده می‌کنند.

Ssrهای نوع AC نیز از تریستورهایی مانند Triac و SCR به‌عنوان عنصر سوئیچینگ برای کنترل وضعیت خاموش و روشن منبع تغذیه بار AC استفاده می‌کنند.

  1. حالت I/O

با توجه به حالت ورودی/خروجی، می‌توان ssr‌ها را به چهار نوع تقسیم کرد:

  • رله‌های حالت جامد نوع ورودی DC-خروجی AC (DC-AC)
  • رله‌های حالت جامد ورودی DC-خروجی DC (DC-DC)
  • رله‌های حالت جامد نوع ورودی AC-خروجی AC (AC-AC)
  • رله‌های حالت جامد نوع ورودی AC-خروجی DC (AC-DC).
  1. نوع سوئیچ

با توجه به نوع سوئیچ، سوئیچ‌های SSR را می‌توان به رله‌های حالت جامد نوع معمولی باز (یا NO-SSR) و رله‌های حالت جامد نوع معمولی بسته (یا NC-SSR) تقسیم کرد.

Ssr‌های معمولی باز تنها زمانی روشن می‌شوند که پایانه‌های ورودی با سیگنال کنترل اعمال شوند. برعکس، زمانی که سیگنال ورودی به ترمینال ورودی اعمال شود، ssr‌های بسته معمولی خاموش خواهند شد.

  1. جداسازی/ کوپلینگ

با توجه به روش‌های جداسازی/کوپلینگ، SSR را می‌توان به

  • رله‌های حالت جامد نوع Reed Relay Coupled،
  • رله‌های حالت جامد نوع Coupled ترانسفورماتور،
  • رله‌های حالت جامد نوع Photo Coupled و
  • رله‌های حالت جامد نوع Hybrid

تقسیم‌بندی کرد. حالا این رله‌ها را بیشتر می‌شناسیم.

1) SSR نوع Reed Relay Coupling

این رله از reed-switch به عنوان روش جداسازی استفاده می‌کند. هنگامی که سیگنال کنترل به طور مستقیم (یا از طریق پیش تقویت کننده) به سیم اعمال می‌شود، سوئیچ این نوع رله به یک‌باره بسته می‌شود و کلید تریستور برای هدایت بار فعال می‌گردد.

2) SSR کوپلینگ ترانسفورماتور

این نوع رله از ترانسفورماتور به عنوان یک دستگاه جداسازی استفاده می‌کند. ترانسفورماتور می‌تواند سیگنال کنترل کم‌توان را از سیم‌پیچ اولیه به سیم‌پیچ ثانویه تبدیل کند تا سیگنالی برای هدایت سوئیچ الکترونیکی تولید شود.

اگر سیگنال کنترل ورودی یک ولتاژ DC باشد، یک مبدل DC-AC در مدار ورودی مورد نیاز است. پس از پردازش، یکسوسازی، تقویت یا سایر تغییرات، سیگنال سیم پیچ ثانویه می‌تواند برای به حرکت درآوردن جزء سوئیچینگ استفاده شود.

3) SSR نوع Photo Coupled

این رله از یک جفت‌کننده نوری به عنوان جداکننده استفاده می‌کند. جفت‌کننده نوری یک جداساز نوری است که از یک منبع مادون قرمز (معمولاً یک دیود ساطع کننده نور یا LED) و یک جزء نیمه‌هادی حساس به نور تشکیل شده است.

4) SSR هیبریدی

این نوع رلهT یک رله حالت جامد ویژه است که مزایای رله SSR و EMR و را با راندمان بالا و مصرف انرژی کم ترکیب می‌کند. مدارهای ورودی و خروجی ssr‌های هیبریدی از یک SSR و یک سوئیچر REED (یا یک رله میکرو الکترومغناطیسی) به صورت موازی تشکیل شده‌اند که توسط سیگنال‌های کنترلی مختلف کنترل می‌شوند.

 

سخن آخر

در این مقاله، به مزایا و معایب رله ‌های SSR و انواع این رله‌ها را برشمردیم شما با بینش بهتر و دیدی بازتری اقدام به خرید این نوع از رله کنید.

فراموش نکنید که انتخاب نوع صحیح رله در مدار اهمیت بالایی دارد. اگر قصد خرید رله SSR را دارید و هنوز سوالاتی در مورد این نوع رله در ذهنتان است، با کارشناسان با تجربه ما تماس حاصل کنید تا شما را به بهترین شکل ممکن راهنمایی کنند. فروشگاه الکتروکهربا، انواع ssrها، کلیدهای گردان و لامپ‌های LED و محصولات الکتریکی دیگر را عرضه می‌کند و برای خرید این محصولات به شما مشاوره می‌دهد.

4.5/5 - (2 امتیاز)

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.