تماس : ۰۲۱۹۱۰۹۰۰۸۳
Info@Pinion.ir
فروش رله های حالت جامد (SSR)درانواع مدل ، تک فاز وسه فاز با بارهای اهمی وسلفی در آمپر های مختلف به همراه مشاوره را از ما بخواهید.
|
مشکلات زیادی برای کنترل بار ولتاژ/جریان بالا با استفاده از مدارات توان پایین وجود دارد. مثلا زمانی که از یک میکروکنترلر با ولتاژ خروجی 5 ولت برای کنترل یک بار با جریان 10 آمپر و ولتاژ 240 ولت استفاده می کنیم.
مسلما به یک مدار برای جداسازی این دو بخش (مدار توان پایین که تشکیل دهنده بخش کنترلی است و مدار توان بالا که بخش مربوط به باراست) نیاز داریم.
رله های متفاوتی همچون رله های الکترومکانیکی و رله های حالت جامد برای این منظور وجود دارند. در حالی که همچنان رله های الکترومکانیکی به طور وسیعی استفاده می شوند. اما این رله های حالت جامد برتری فراوانی نسبت به رله های الکترومکانیکی دارند. در ادامه به بررسی رله های حالت جامد خواهیم پرداخت.
رله حالت جامد(SSR) یک ابزار سوئیچ الکترونیکی است. که از طریق یک ولتاژ اعمال شده به ترمینال کنترلی بین دو حالت روشن و خاموش سوئیچ می کند. این نوع رله از المان های سوئیچینگ نیمه هادی مانند ترانزیستور، تریستور، تریاک و دیود استفاده می کند.
علاوه براین در این رله نیمه هادیهای نوری معروف به فوتوکوپلر برای جداسازی مدار کنترلی و مدار بار به کار برده می شود. فتوکوپلرها سیگنال الکتریکی را به سیگنال نوری تبدیل می کنند و سیگنال را در فضا پخش می کنند، با وجود بالا بودن سرعت انتقال سیگنال دو بخش ورودی و خروجی کاملا جدا خواهند شد.
رله حالت جامد بدون هیچ بخش مکانیکی و متحرک است و این باعث می شود برتری های فراوانی نسبت به رله های الکترومکانیکی داشته باشد، بزرگترین برتری رله حالت جامد عدم استفاده از کنتاکت است.
رله های حالت جامد ابزاری با چهار ترمینال فعال هستند، دو ترمینال مربوط به کنترل ورودی و دو ترمینال مربوط به کنترل خروجی هستند، با توجه به اینکه رله های حالت جامد بسیار متنوع هستند. اما ساختار نسبتا مشابهی دارند شامل سه بخش اصلی: مدار ورودی، مدار محرک و مدار خروجی.
مدار ورودی رله حالت جامد که مدار کنترل نیز نامیده می شود، یک حلقه برای سیگنال ورودی فراهم می کند و یک سیگنال کنترلی به عنوان منبع راه اندازی رله ایجاد می کند. مدارهای ورودی را بر اساس ولتاژ ورودی به سه نوع مدار ورودی DC ، مدار ورودی AC و مدار ورودی DC/AC تقسیم کرد.
این مدار شامل سه بخش: مدار جداساز، مدار عملکرد و مدار راه انداز است. با توجه به نوع کاربرد می تواند تنها یک یا دو بخش از این سه بخش را شامل شود. جداسازی در رله حالت جامد عموما بر دو روش : مدارهای اپتوکوپلر و مدارهای نتقال فرکانس بالا استوار است. که مدار اپتوکوپلر یک پکیج با LED فروسرخ و سنسور نوری برای جداسازی بخش کنترلی از بخش قدرت است.
از مدار انتقال دهنده فرکانس بالا نیز برای تبدیل سیگنال کنترلی به سیگنال راه انداز استفاده می شود. سیگنال کنترلی ورودی یک سیگنال فرکانس بالا است که با انتقال از میان هسته انتقال دهنده و انتقال دهنده ثانوی منتقل می شود. بعد از آن توسط آشکارساز و مدارات منطقی به سیگنال محرک مبدل می شود. مدار عملکرد در رله حالت جامد بایستی توابع زیادی را شامل شود مانند: مدار آشکارسازی، مدار یکسوکننده، مدار شتاب دهنده و بسیاری تابع دیگر.
مدار راه انداز جهت فراهم آوردن سیگنال راه انداز برای مدار خارجی به کار برده می شود.
این مدار توسط سیگنال راهانداز در جهت فعال سازی حالت روشن و خاموش برای بار بکار برده می شود. مدار خروجی رله حالت جامد در سه نوع اصلی: مدار خروجی DC، مدار خروجی AC و مدار خروجی AC/DC تعریف می شوند. در مدار خروجی DC اصولا از اجزای دوقطبی مانند IGBT و MOSFET و در مدار خروجی AC عموما از دو ترانزیستور و یا یک TRIAC بهره برده می شود.
زمانی که ولتاژ پایین به ترمینال های کنترل ورودی رله حالت جامد اعمال می شود. ترمینال های بار خارجی به صورت الکتریکی اتصال کوتاه خواهند شد و ورودی رله حالت جامد اپتوکوپلری قرار دارد که مدار بار را کنترل می کند. اپتوکوپلر هیچگونه اتصال فیزیکی ندارد و به این صورت مدار ولتاژ پایین کنترلی را از مدار ولاژ بالای بار جدا می کند.
اپتوکوپلر یک LED در ورودی خود دارد که با اعمال ولتاژ از خود نور فروسرخ ساطح می کند، این امواج نوری توسط سنسور نور در سمت بار دریافت خواهد شد.
سنسور نوری سیگنال نوری را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند و مدار را سوئیچ می کند. برای فعال کردن اپتوکوپلر ولتاژ ورودی بایستی از ولتاژ فوروارد بیشتر باشد به همین دلیل رله حالت جامد در ولتاژهای کمتر از این مقدار مشخص خاموش است.
تقسیم بندی های متفاوتی برای این نوع رله بر اساس ویژگی های متفاوت آن وجود دارد که در این متن دسته بندی رله بر اساس ورودی و خروجی های متفاوت بررسی خواهد شد.
این نوع رله با ورودی DC عمل می کند و مدار با AC را تنظیم می کند.
ترمینال های ورودی این رله یک طرفه هستند . در صورت اتصال ولتاژ با پلاریته مخالف رله روشن نخواهد شد. زمانی که ولتاژ مناسب به ورودی رله اعمال شود اگر به خروجی ولتاژ AC اعمال نشده باشد رله همچنان عمل نخواد کرد.
این نوع رله زمانی عمل می کند که هم به مدار ورودی و هم به مدار خروجی ولتاژ AC اعمال شود. زمانی که به ورودی ولتاژ مناسب AC اعمال شود امکان عبور جریان از بار AC فراهم خواهد شد.
این رله میتواند بار DC توان بالا را توسط ولتاژ DC توان پایین کنترل کند، برای کنترل بار DC از ماسفت های قدرت و یا IGBT استفاده می شود. جریان اتصال ماسفت یک طرفه است و به این صورت میتوان از صحیح بودن پلاریته بار خارجی اطمینان حاصل کرد.
یک دیود محافظ نیز برای جلوگیری از صدمه دیدن در صورت اتصال پلاریته مخالف در مدار خروجی تعبیه شده است.
در این نوع رله میتوان دو نوع بارAC و DC را با ترمینال های مختلف کنترل کرد. برای استفاده از این رله در کنترل مدار AC از پایه های سورس ماسفت ها استفاده خواهد شد و پایه های درین بی استفاده خواهد بود و برای استفاده در مدار DC ترمینال درین و سورس ماسفت ها استفاده خواهد شد.
سرعت بالای سوئیچ، طول عمر زیاد و قابلیت اطمینان بالای رله های حالت جامد آنها را به انتخابی مناسب در این حوزه مبدل کرده اند. چراغ های ترافیکی دارای محیط های پیچیدهای هستند لذا رله های حالت جامد به دلیل ویژگی هایی چون عایق بودن در مقابل رطوبت، ضد انفجار و ضد خوردگی بودن برای استفاده در این محیط ها مناسب هستند.
این سیستمها عموما به سیگنال های جریان کوچک برای کنترل تجهیزان توان بالا مانند موتورهای الکتریکی، دریچههای پالس و باقی ماشینها نیازدارند.
به عنوان یک المان سوئیچ الکترونیکی بدون کنتاکت مکانیکی رله های حالت جامد به صورت گسترده در سیستم های کنترل از راه دور با برتری هایی چون کنترل منعطف، قابلیت اطمینان بالا، سوئیچ سریع و فرکانس عملکرد بالا بکار برده می شوند.
در بسیاری از ماشین آلات عددی کامپیوتری رله ای حالت جامد به دلیل حساسیت و دوام بالا جایگزین رله های مکانیکی شده اند.
تجهیزات پزشکی بایستی علکرد خوبی داشته باشند و رله های حالت جامد گزینه مناسبی برای استفاده در این تجهیزات هستند.
رله های حالت جامد کابردهای فراوانی دارند که از جمله آن میتوان به تجهیزات سرمایش و گرمایش، ماشین های الکتریکی، صنایع معدنی و شیمیایی، سیستم های کنترل کامپیوتری و بسیاری از موارد دیگر اشاره کرد.
