معرفی رله SSR

رله SSR

اصطلاح SSR مخفف عبارت State Relay Solid و به معنای رله حالت جامد می باشد. رله حالت جامد یک عنصر الکترونیکی نیمه هادی است که کاری شبیه رله های الکترومکانیکی را انجام می دهد.

در حقیقت رله حالت جامد یک قطعه سوئیچینگ الکترونیکی است؛ که در آن با یک سیگنال کنترلی کوچک می توان جریان یا ولتاژ بزرگتری را کنترل کرد.

 رله های الکترونیکی SSR دارای رنجی از 2 تا 150آمپر در مدل های تک فاز ، دو فاز و سه فاز می باشد.
برای هیترها و کنترل موتورها ، در جایی که سوئیچینگ با تعداد بالا مورد نیاز باشد از SSR استفاده می شود.

وظیفه SSR چیست؟

قطع و وصل جریان بدون جرقه زدن با سرعت بالا و بدون استهلاک و ایجاد یک ایزولاتور نوری بین مدار فرمان و قدرت وظیفه این رله می باشد.

سایر قطعات جانبی:

1- کنترل حرارت با خروجی پالس کنترل PID
2- سنسور حرارت
3- المنت

 مشخصه های مهم SSR:

1- جریان قابل تحمل خروجی
2- میزان ولتاژ قابل تحمل و سه فاز یا تک فاز
3- نوع سیگنال کنترل

انواع SSR:

Photo-Coupled SSR
Transformer-Counpled SSR
Hybrid SSR

Photo-Coupled SSR

Transformer-Counpled SSR

طرز کار SSR

همانطور که در ابتدا گفتیم، عملکرد SSR شبیه رله های الکترومکانیکی می باشد؛ با این تفاوت که در این المان هیچ قسمت متحرکی وجود نداشته و نسبت به آن دارای ابعاد کوچکتری می باشد. عدم قسمت متحرک در SSR موجب افزایش عمر قطعه شده و در مداراتی که تعداد دفعات کلید زدن زیاد می‌باشد کاربرد فراوان دارد.

 

ورودی و خروجی ssr ها:

به طور كلي SSRها داراي يك ترمینال ورودي به عنوان فرمان و يك خروجي به عنوان كليد هستند و معمولا به صورت كوپل نوري ساخته مي شوند . عنصر فرستنده سيگنال هاي كنترلي به صورت نوريك ديود نوري و عنصر گيرنده كه خروجي SSR  است و به عنوان كليد عمل مي كند مي تواند بر حسب جريان و سرعت كليد زني ، تريستور با ماسفت باشد.

چنانچه بخواهيم در بارهاي DC از SSR استفاده كنيم در ساختمان داخلي از ماسفت هاي به صورت موازي با يكديگر استفاده مي شود تا ميزان جريان قابل تحمل SSR نيز افزايش يابد.
شمای ساده از ورودی و خروجی ها و نحوه ارتباط ورودی و خروجی در تصویر زیر آمده است.

مزایا و معایب SSR

از مهمترین مزایای SSR به می توان موارد زیر اشاره نمود:

طول عمر نسبتا طولانی (چندیدن برابر رله های مکانیکی)

سرعت سوئیچینگ بسیار بالا (برعکس رله های مکانیکی)

نیاز به جریان بسیار کم برای راه اندازی

امنیت بالا در مکانهای قابل اشتعال (به دلیل عدم تولید جرقه در هنگام کلید زنی)

اما در مقابل مزایای گفته شده، SSR ها معایبی نیز دارند:

قیمت بالا در مقایسه با رله های مکانیکی که استفاده از آنها را به دستگاههای گرانقیمت و حساس متمایل می سازد.در SSR ها، روی هر ترانزیستور افت ولتاژ کوچکی ایجاد می شود، که مجموع این ولتاژها جریان عبوری از SSR را محدود می کند؛ البته امروزه با پیشرفت تکنولوژی ترانزیستورهای پرقدرتی ساخته شده اند که با آنها می توان SSR های 100 تا 1200 آمپری را تولید کرد. این رله ها هم اکنون به صورت تجاری قابل دسترس هستند.

پارامترهای مهم

اولین پارامتر محدوده و نوع ولتاژ جهت کنترل قطع و وصل است که دو حالت DC control input و AC control input میباشد. دومین پارامتر ولتاژی است که به دو سر خروجی می توانیم وصل کنیم ( به دو سر سوئیچ) که این ولتاژ نیز دو حالت DC و AC خواهد بود.سومین پارامتر جریان حداکثر قابل عبور از این سوئیچ الکترونیکی در خروجی است و تک فاز یا سه فاز بودن SSRنیز قابل اهمیت می باشد.

کاربردهای  SSR

رله SSR  هم برای کنترل درجه حرارت استفاده می شود و جریان برق المنت را به گونه ای قطع و وصل می نماید تا درجه حرارت مطلوب حاصل شود.
تقریباً در هر مداری که نیاز به سرعت کلید زنی بالا دارد می توان از SSR استفاده نمود.برای مثال می توان کنترل دور موتور، سافت استارتر، هیتر و مواردی از این قبیل را نام برد.در موارد دیگر نیز می توان از SSR به عنوان کنتاکت های یک کنتاکتور الکترونیکی استفاده کرد و …