کاربر گرامی  خوش آمدید ... ( ثبت نام کنید  / وارد شوید  )

رله SSR

همانطور که می دانید رله ها عمل سوئیچینگ را در مدار انجام می دهند، رله SSR که مخفف عبارت Solid State Relay به معنای رله حالت جامد است، نیز نوعی سوئیچ الکترونیکی است که با استفاده از آن، می توان به وسیله یک سیگنال کنترلی، جریان یا ولتاژ بزرگتر را کنترل کرد.
 

رله SSR یا همان رله حالت جامد عملکردی شبیه به رله های الکترومکانیکی دارد با این تفاوت که در رله SSR هیچ قسمت مکانیکی و متحرکی وجود ندارد و برای عمل سوئیچینگ (قطع و وصل) از نیمه‌هادی‌ها استفاده می شود.
در این مطلب آموزشی قصد داریم بطور مفصل به ساختمان، عملکرد و انواع رله های SSR بپردازیم.

 

ساختمان رله SSRرله SSR

ساختمان رله الکترومکانیکی (EMR) متشکل از سیم‌پیچ، میدان‌های مغناطیسی، فنر‌ها و کنتاکت‌های مکانیکی می باشد و به وسیله آنها یک منبع را سوئیچ می‌کند، در حالی که رله SSR بخش متحرک ندارد و به جای آن از ویژگی‌های الکتریکی و نوری نیمه‌هادی‌های حالت جامد برای ایزوله‌سازی ورودی از خروجی و عملکرد سوئیچینگ استفاده می‌کند. در واقع در رله SSR ، کنتاکت فیریکی جای خود را به یک المان سوئیچ الکترونیکی داده است. این عدم وجود قسمت متحرک در رله SSR موجب افزایش عمر رله میشود و برای مداراتی که تعداد دفعات کلید زدن زیاد دارند مناسب می باشد.

 

نحوه عملکرد رله SSR

رله SSR دارای یک ورودی برای کنترل و یک خروجی برای کلیدزنی ( قطع و وصل ) می باشد و به منظور ایزوله کردن این ورودی و خروجی از یکدیگر از اپتوکوپلر استفاده میشود. اپتوکوپلر از یک دیود نوری به همراه یک المان سوئیچ کننده حساس به نور ( اپتوترایاک یا اپتوترانزیستور ) تشکیل شده است. همین ارتباط نوری سبب ایزوله شدن کامل ورودی و خروجی از یکدیگر می شود. برای رله SSR های نوع خروجی AC از ترایاک (TRIAC) و برای رله SSR های با خروجی DC از ماسفت (Mosfet) استفاده می شود.
مدار ورودی یک رله SSR (رله حالت جامد) می تواند، تنها از یک مقاومت محدود کننده جریان سری با LED اپتوکوپلر یا یک مدار پیچیده‌تر با یکسوسازی، تنظیم جریان، حفاظت پلاریته معکوس، فیلترسازی و… تشکیل شده باشد.

 

انواع رله  SSR

رله SSR (رله حالت جامد) در انواع مختلفی از نظر نوع سوئیچینگ، نوع ولتاژ ورودی و خروجی ( AC یا DC)، محدوده ولتاژ و حداکثر جریان قابل تحمل، تولید می شود که معمولا این اطلاعات، بر روی بدنه ی رله SSR درج شده است و باید در زمان خرید SSR به آن توجه کرد.

 

  1. انواع رله SSR از نظر نوع ولتاژ 

  2.  
  3. رله SSR با ورودی DC و خروجی AC 

  4. ولتاژ فرمان ورودی این نوع رله SSR، از نوع DC و خروجی آن قادر به سوئیچ کردن بارهای AC می باشد. شکل زیر نمونه ای از این نوع رله حالت جامد یا SSR را نشان می دهد.

 

رله SSR با ورودی DC و خروجی AC 

 

  1. رله حالت جامد یا SSR با ورودی AC و خروجی AC 

  2. این نوع رله SSR دارای ولتاژ فرمان AC و ولتاژ سوئیچ شده خروجی AC  می باشد، بنابراین بار متصل به خروجی باید از نوع AC باشد. تنها تفاوت ساختمان این نوع رله SSR با ساختمان رله SSR  با ورودی DC و خروجی AC ، وجود یک مدار یکسوساز (Rectifier) در ورودی آن می باشد.

 

رله SSR ولتاژ AC به AC

 

  1. رله حالت جامد یا SSR با ورودی DC و خروجی DC

  2. در این نوع رله SSR فرمان ورودی ولتاژ از نوع DC و ولتاژ سوئیچ شده خروجی نیز DC می باشد و در نتیجه بار متصل به خروجی نیز DC می باشد. در این نوع رله SSR در بخش خروجی از المان IGBT و ماسفت (Mosfet) استفاده می شود.

 

رله حالت جامد یا SSR با ورودی DC و خروجی DC

 

  1. انواع رله SSR از نظر نوع سوئیچینگ

  2.  
  3. سوئیچینگ در صفر (Zero Crossing Switching)

  4. این نوع رله‌ اس اس آر (رله SSR) زمانی که ولتاژ به صفر می‌رسد، روشن یا خاموش می‌شود و عملیات سوییچ را انجام می دهد. در واقع این نوع رله جامد توسط رله ویژه آشکار ساز عبور از صفر، لحظه عبور از صفر ولتاژ را تشخیص می دهد. رله SSR سوئیچینگ در صفر برای بار‌های خازنی، مقاومتی و سلفی مورد استفاده قرار می گیرد.

 

رله SSR سوئیچینگ در صفر

 

  1. سوئیچینگ در لحظه دریافت فرمان (Instant-ON)

  2. این نوع رله‌ جامد، در همان لحظه تحریک روشن می‌شود و به محض قطع تحریک، خاموش می‌شود. رله حالت جامد Instant-ON  برای بارهای سلفی مناسب است. از این نوع رله SSR برای کنترل فاز هم می‌توان استفاده کرد.

 

سوئیچینگ رله SSR در لحظه دریافت فرمان

 

  1. سوئیچینگ در پیک (Peak Switching)

  2. این نوع رله SSR، در بالاترین حد ولتاژ (پیک ولتاژ) عملیات کلید زنی را انجام می‌دهد. رله SSR سوئیچینگ در پیک برای بار‌های سلفی با سیم پیچ های هسته آهنین (انواع موتورها) کاربرد دارد. 

 

رله SSR سوئیچینگ در پیک

 

  1. سوئیچینگ آنالوگ (Analog Switching)

  2. همانطور که از نام این رله اس اس آر پیداست، دارای ورودی آنالوگ می باشد و معمولا در رنج 4-20mA و یا 0-10V می‌باشد. بطور کلی رله SSR آنالوگ در بارهای خازنی، مقاومتی و سلفی کاربرد دارد که از جمله آن ها می توان به انواع کنترل کننده‌های سرعت موتور و همچنین در کنترل دمای کوره‌ها و المنت‌ها اشاره کرد.

 

 

مزایای رله SSR

از جمله مهم ترین مزایای رله SSR (رله حالت جامد) در مقایسه با رله الکترومکانیکی این است که رله اس اس ار بخش متحرکی به منظور کلیدزنی ندارد و درنتیجه در طول زمان ضعیف و مستعمل نمی شود و طول عمر بالایی دارد. این ویژگی همچنین باعث عدم تولید صدا و تنش های مکانیکی می شود.  رله حالت جامد

 

از دیگر مزایایی که رله SSR به عنوان یک سوئیچ الکترونیکی دارد می توان به عدم تولید جرقه (به دلیل نداشتن بخش متحرک) اشاره کرد که این ویژگی سبب امکان استفاده از آن در محیط های خطرناک شده است.
 

همچنین به دلیل استفاده از عناصر نیمه هادی در رله اس اس ار (رله SSR) ، سرعت سوئیچینگ (قطع و وصل) این رله در مقایسه با رله های مکانیکی بسیار سریع تر می باشد و می توان از آن در مدارهای لحظه ای با تعداد سوئیچینگ بالا استفاده کرد.

 

از دیگر ویژگی های رله SSR امکان کنترل مستقیم آن با تجهیزات الکترونیک می باشد. زیرا ولتاژ و جریان تحریک این رله بسیار پایین (بین 6 تا 100 میلی وات) بوده و می توان آن را مستقیم به خروجی کنترلرهایی مانند انواع IC و PLC متصل کرد.
 

 

معایب رله SSR

از جمله معایب رله SSR می توان به ایجاد حرارت در حین کار اشاره کرد. برای رفع این مسئله مخصوصا در آمپراژ بالا، باید از انواع تهویه به همراه رله SSR استفاده شود. هیت سینک و فن از جمله تجهیزات مورد استفاده به منظور تهویه رله SSR می باشند.
 

  1. هیت سینک چیستهیت سینک

  2. هیت سینک (Heat Sink) یک نوع تجهیز خنک کننده یا گرماگیر است که در تولید تجهیزات گوناگون به منظور کاهش گرمای تولیدی منبع و کنترل حرارت مورد استفاده قرار میگیرد. هیت سینک حرارت تولید شده را جذب می کند و به تدریج از خود تخلیه می کند و به این صورت حرارت محصول را کنترل می کند. 

 

از دیگر معایب رله حالت جامد، ایجاد جریان نشتی هنگام خاموش بودن آن است که با وجود کم بودن این جریان (در حد میکرو آمپر)، ممکن است باعث شارژ شدن خازن ها و عملکرد لحظه ای تجهیزات شود.

از دیگر محدودیت های رله SSR ، ساخت در مدل های AC و DC بصورت جداگانه می باشد یعنی امکان استفاده از آن در هر دو نوع مدار AC و DC وجود ندارد.
بالا بودن قیمت SSR (قیمت رله SSR) در مقایسه با رله های الکترومکانیکی و همچنین نداشتن لوازم جانبی گسترده از دیگر معایب این نوع رله می باشد.

 

 

کاربرد رله SSR

از رله SSR برای سوئیچ انواع بار و یا ایجاد تغییر در مدارهای الکتریکی استفاده می شود در واقع این نوع رله برای هر مداری که نیاز به سرعت کلید زنی بالا دارد، مناسب می باشد. به عنوان مثال می توان برای خاموش و روشن کردن موتورهای تک فاز و سه فاز، چپ گرد و راست گرد، برای کنترل دور موتور، سافت استارتر، هیتر و مواردی از این قبیل از رله SSR استفاده کرد.


 

نصب رله SSRنصب رله ssr

در قسمت پشتی رله SSR یک صفحه ی فلزی برای تبادل دمایی بهتر با سطح تابلو و یا هیت سینک ها (Heat Sink) قرار دارد. با استفاده از این صفحه فلزی علاوه بر قابلیت نصب رله SSR با پیچ، امکان نصب روی ریل های استاندارد نیز وجود دارد.
در هنگام خرید رله SSR اگر سیستم خنک کننده همراه آن ارائه نشد، باید با توجه به توصیه های سازنده، توان رله و شرایط نصب، هیت سینک مناسب را تهیه کنید تا دمای کار از حد مجاز بالاتر نرود.
در آمپراژ بالا هیت سینک ها به فن نیز مجهز هستند تا گرمای حاصل از کار رله به خود آن و دیگر تجهیزات آسیب نرساند.

 

 

 




  • وضعیت
  • جدیدترین
  • پربازدیدترین
  • پرفروشترین
  • ارزانترین
  • گرانترین
-->
ثبت سفارش
تعداد
عنوان