طرز کار رله ssr چگونه است؟

چقدر با طرز کار رله ssr آشنایی دارید؟ عملکرد رله‌ های ssr چه تفاوتی با عملکرد رله‌های الکترومکانیکی یا EMR دارد؟ این رله‌ها چگونه در خدمت کسب و کار شما قرار می‌گیرند و چرخ صنعتتان را می‌چرخانند؟ در این مقاله الکتروکهربا، به درون رله‌ های ssr سرک می‌کشیم و چند و چون عملکرد آن‌ها را در می‌آوریم!

SSR ها از چه اجزایی بهره می‌برند؟

ssr یا رله حالت جامد نوع خاصی از وسایل کنترلی است که مدارهای الکتریکی را با استفاده از اجزای نیمه‌هادی و بدون استفاده از قسمت‌های متحرک یا کنتاکت‌های معمولی، سوئیچ می‌کند.

بزرگترین ویژگی رله‌های ssr این است که از کنتاکت‌های سوئیچینگی استفاده نمی‌کنند که از نظر فیزیکی فرسوده می‌شوند. این‌جاست که اصول طرز کار رله ssr راه خود را از عملکرد رله‌های EMR جدا می‌کند!

Ssrها معمولا از یک ورودی optoisloator یا جداساز نوری مانند فوتوکوپلر یا فوتوتریاک ساخته می‌شوند. اما وظیفه جداساز نوری چیست؟ optoislolator یک دستگاه سوئیچینگ حالت جامد مانند تریاک (triac)، ترانزیستور MOSFET یا تریستور (thyristor) را فعال می‌نماید.

اگرچه موقعی که زمان‌های فعال‌سازی مقایسه می‌شوند، این اجزا، سریع‌ترین اجزای سوئیچینگ به حساب می‌آیند، زمان آزادسازی یا خاموشی طولانی است.

کنترل AC یکی از کاربردهای معمولی تریاک‌ها و تریستورهاست، زیرا زمانی که دستگاه در حین zero-crossing یا عبور از صفر خاموش می‌شود، زمان خاموشی کاهش پیدا می‌کند.

هم‌چنین جداسازی آن‌ها توسط جریان‌های نشتی دستگاه‌های نیمه‌هادی محدود می‌شود و برای سیگنال‌های سطح پایین، تلفات تعبیه بالایی دارند. کنترل DC یک کاربرد معمولی ترانزیستورها و MOSFETهاست.

طرز کار رلهssr  به چه صورت است؟

رله‌های ssr شبیه رله‌های الکترومکانیکی یا emrها هستند؛ به این صورت که هر دو از مدار کنترل و یک مدار جداگانه برای سوئیچ کردن بار استفاده می‌کنند. اما اصول عملکرد آن‌ها با یکدیگر فرق دارد.

اصول طرز کار رله ssr را می‌توان به صورت زیر در نظر گرفت:

• هنگامی که ولتاژ به ورودی ssr اعمال می‌شود، رله توسط یک فوتوکاپلر یا یک وسیله الکتریکی دیگر مانند دیود، LED، رزیستور یا ترانزیستور، انرژی می‌گیرد.

فوتوکوپلر سیگنال‌های الکتریکی را به سیگنال‌های نوری تبدیل می‌کند و سیگنال‌ها را در فضا بازپخش می‌نماید. بنابراین، قسمت‌های ورودی و خروجی به صورت کامل ایزوله می‌شود، در حالی که سیگنال‌ها با سرعت زیاد بازپخش می‌گردند.

• یک سیگنال الکتریکی در مدارهای خروجی به مدار ماشه یا مدار تریگر منتقل می‌شود.
• عنصر سوئیچینگ در مدار خروجی روشن می‌شود.
• هنگامی که عنصر سوئیچینگ روشن می‌گردد، جریان بار به حرکت در می‌آید و دستگاه متصل به خروجی، قابل کنترل می‌شود.
• حذف ولتاژ ورودی، مدار کنترل را غیرفعال می‌کند و کلید حالت جامد (solid-state) خاموش می‌شود.

انواع ssrها با توجه به طرز کار سوئیچینگ

با توجه به شیوه سوئیچینگ، ssrها به دو گروه اصلی زیر تقسیم می‌شوند:

• رله‌های سوئیچنگ در zero-crossing
• رله‌های تصادفی (random-on)

برای این‌که بیشتر با طرز کار رله های ssr آشنا شوید، در ادامه هر کدام از این رله‌ها توضیح داده می‌شوند:

رله‌های سوئیچنگ در zero-crossing

هنگامی که ولتاژ از صفر عبور می‌کند، این نوع رله روشن می‌شود و زمانی که جریان به صفر می‌رسد، خاموش می‌گردد. این روش سوئیچینگ، به جریان‌های موج تولیدشده در حین عملیات سوئیچینگ، اجازه محدود شدن می‌دهد.

این نوع ssrها برای به کار بردن موارد استفاده‌ای که در آن‌ها بارهای مقاومتی، خازنی یا اندکی القایی مورد کنترل قرار می‌گیرند، توصیه می‌شوند.

رله‌های تصادفی (random-on)

این نوع رله بلافاصله پس از این‌که ظاهر شدن سیگنال کنترل (یا اعمال شدن ولتاژ کنترل) فعال می‌شود. در این حالت، زمان روشن شدن سریع‌تری را نسبت به زمانی که از سوئیچینگ zero-crossing استفاده می‌کنیم، شاهد هستیم.

این نوع سوئیچینگ، برای بارهای القایی در موارد استفاده‌ای که به زمان سریع پاسخگویی نیاز است، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

تعاریف فنی برای درک بهتر طرز کار رله ssr

تا این‌جا تا حدودی با طرز کار رله ssr آَشنا شدید، اما برای این‌که فهم درستی از اصول عملکرد این رله‌ها پیدا کنید، باید پارامترهای فنی آن‌ها را بشناسید.

تعاریف فنی مربوط به ورودی ssr

ابتدا به تعاریف فنی مرتبط با ورودی ssr می‌پردازیم و سپس به سراغ قسمت خروجی می‌رویم.

ولتاژ نامی (Rated Voltage)

ولتاژی است که به عنوان مقدار استاندارد برای ولتاژ سیگنال ورودی، ایفای نقش می‌کند.

ولتاژ عملیاتی (Operating Voltage)

محدوده ولتاژی مجاز است که در آن، یک ولتاژ سیگنال ورودی می‌تواند نوسان کند.

ولتاژ کاری (Must Operate Voltage)

حداقل ولتاژ ورودی در زمانی است که وضعیت خروجی از OFF به ON تغییر می‌کند.

ولتاژ آزادسازی (Must Release Voltage)

حداکثر ولتاژ ورودی در زمانی است که وضعیت خروجی از OFF به ON تغییر می‌کند.

جریان ورودی (Input Current)

جریانی است که هنگام اعمال ولتاژ نامی از ssr عبور می‌کند.

مقاومت ظاهری ورودی (Input Impedance)

این مقاومت، مقاومت یا امپدانس مدار ورودی و مقاومت رزیستورهای محدودکننده جریان مورد استفاده است. در ssrها که طیف وسیعی از ولتاژهای ورودی را دارند، مقاومت ورودی با ولتاژ ورودی تغییر می‌کند و این موجب می‌شود جریان ورودی تغییر نماید.

تعاریف فنی مربوط به خروجی ssr

حالا نوبت به تعاریف فنی بخش خروجی رله‌های ssr می‌رسد تا آشنایی بیشتری با طرز کار این رله‌ها پیدا کنید.

ولتاژ بار (Load Voltage)

ولتاژ موثر منبع تغذیه است که در آن، بار می‌تواند سوئیچ شود و ssr می‌تواند به صورت پیوسته در زمان خاموش بودن ssr مورد استفاده قرار بگیرد.

حداکثر جریان بار (Maximum Load Current)

مقدار موثر حداکثر جریان است که می‌تواند به صورت پیوسته تحت شرایط خنک‌کنندگی مشخص (مانند اندازه، مواد، ضخامت هیت سینک و شرایط تابش دمایی محیط) به ترمینال‌ها یا پایانه‌های خروجی جریان پیدا کند.

جریان نشتی (Leakage Current)

مقدار موثر جریانی است که زمانی که یک ولتاژ بار مشخص به ssr با خروجی OFF اعمال شود، در پایانه‌های خروجی جریان پیدا می‌کند.

افت ولتاژ خروجی ON (Output ON Voltage Drop)

این پارامتر یک مقدار موثر ولتاژ AC درسرتاسر پایانه‌های خروجی، در زمانی است که حداکثر جریان بار از طریق ssr تحت شرایط خنک‌کنندگی مشخص (مانند اندازه، مواد، ضخامت هیت سینک و شرایط تابش دمایی محیط) عبور می‌کند.

حداقل جریان بار (Minimum Load Current)

حداقل جریان باری است که ssr به طور معمول می‌تواند در آن کار کند.

سخن آخر

برای انتخاب ssr مورد نظرتان باید تکلیف خودتان را با انتظاری که از کاربرد این رله‌ها دارید، مشخص کنید تا بتوانید به هدف بزنید و بیشترین بهره‌وری را از محصولتان داشته باشید. آشنایی با «طرز کار رله ssr» به شما اجازه می‌دهد که بتوانید انتخاب بهتری داشته باشید.

اگر تصمیم خود را برای خرید رله ssr گرفته‌اید، فروشگاه الکتروکهربا، انواع رله‌های ssr را در اختیارتان قرار می‌دهد تا خودتان را به اهداف صنعتی‌تان نزدیک‌تر کنید. البته محصولات الکتروکهربا به این رله‌ها محدود نمی‌شود و می‌توانید کالاهایی از قبیل لامپ LED و کلید گردان را از این فروشگاه خریداری نمائید.