ساختار رله حالت جامد چیست؟

ساختار رله حالت جامد چیست؟

رله های حالت جامد دستگاه های فعال چهار ترمینال هستند ، دو از چهار ترمینال ترمینال کنترل ورودی هستند و دو پایانه دیگر ترمینال کنترل خروجی هستند. اگرچه انواع و مشخصات سوئیچ SSR بیشمار است ، ساختار آنها شبیه به هم است و عمدتاً از سه قسمت تشکیل شده است (همانطور که در شکل 2.1 نشان داده شده است): مدار ورودی (مدار کنترل) ، مدار درایو و مدار خروجی (مدار کنترل شده).

مدار ورودی:

مدار ورودی از رله حالت جامد، مدار کنترل نیز نامیده می شود، فراهم می کند یک حلقه برای سیگنال کنترل ورودی، ساخت سیگنال کنترل به عنوان یک ماشه منبع برای رله حالت جامد. با توجه به انواع مختلف ولتاژ ورودی ، مدار ورودی را می توان به سه نوع ، مدار ورودی DC ، مدار ورودی AC و مدار ورودی AC / DC تقسیم کرد.

مدار ورودی DC را می توان بیشتر به مدار ورودی مقاومتی و مدار جریان ورودی ثابت تقسیم کرد.

  1) مدار ورودی مقاومتی ، که جریان ورودی با افزایش ولتاژ ورودی به طور خطی افزایش می یابد ، و بالعکس. اگر سیگنال کنترل ولتاژ کنترل ثابت داشته باشد ، باید مدار ورودی مقاومت انتخاب شود.

  2) مدار ورودی جریان ثابت. هنگامی که ولتاژ ورودی مدار ورودی جریان ثابت به یک مقدار معین برسد ، با افزایش ولتاژ ، جریان دیگر به وضوح افزایش نمی یابد. این ویژگی امکان استفاده از رله حالت جامد ورودی جریان ثابت را در یک محدوده ولتاژ ورودی نسبتاً گسترده دارد. به عنوان مثال ، هنگامی که محدوده تغییر ولتاژ سیگنال کنترل از نوع بزرگی است (مثلاً 32 3 3 ولت) ، رله حالت جامد DC با مدار ورودی جریان ثابت توصیه می شود تا اطمینان حاصل شود که رله حالت جامد DC می تواند با اطمینان کار کند. کل ولتاژ ورودی.

برخی از این مدارهای کنترل ورودی دارای کنترل منطقی مثبت و منفی هستند ، وارون و سایر کارکردها و همچنین سازگاری مدارهای منطقی. بنابراین ، رله های حالت جامد را می توان به راحتی به مدارهای TTL (مدارهای ترانزیستور-ترانزیستور منطقی) ، مدارهایCMOS (مدارهای نیمه هادی اکسید فلزی مکمل) ، مدارهای DTL (مدارهای دیود-ترانزیستور منطقی) و HTL متصل کرد.مدارها (مدارهای منطقی با آستانه بالا). در حال حاضر ، DTL به تدریج با TTL جایگزین شده است ، و HTL جایگزین CMOS شده است. و اگر از سیگنال مدولار پهنای پالس (PWM) به عنوان سیگنال ورودی استفاده شود ، فرکانس سوئیچینگ ON / OFF از منبع بار AC باید کمتر از 10 هرتز تنظیم شود ، یا سرعت سوئیچینگ خروجی مدار خروجی AC SSR نتواند نگه داشته شود. با آن همراه شوید

مدار درایو:

مدار رانندگی از رله حالت جامد شامل سه بخش است: جداسازی کوپلینگ مدار، تابع مدار و ماشه مدار. با این حال ، با توجه به نیازهای واقعی رله حالت جامد ، فقط یک / دو از این قسمت ها ممکن است گنجانده شود.

1. مدار اتصال جدا شده:

انزوا و جفت روش برای I / O مدارات (ورودی / خروجی مدار) از رله حالت جامد در حال حاضر استفاده دو راه، Optocouplerمدارها و فرکانس بالا مدارهای ترانسفورماتور.

  1) اپتوکوپلر (همچنین به آن فتوکپلر ، کوپل نوری ، اوزو-ایزو یا جداکننده نوری نیز گفته می شود) به روش مات با LED مادون قرمز(دیود تابش نور) و یک سنسور نوری بسته شده است تا بتواند کنترل جداگانه ای را بین "کنترل" و "سمت بار" بدست آورد. ، زیرا هیچارتباط الکتریکی یا اتصال فیزیکی بین " لامپ تابنده" و "سنسور نور" به جز تیر وجود ندارد. انواع ترکیبات "سنسور منبع" به طور معمول عبارتند از: "LED-Phototransistor" (فوتو ترانزیستور کوپلر) ، "LED-Triac" (فوتوتریاک کوپلر) و "آرایه LED-Photodiode" (پشته فوتودایودها برای رانندگی یک جفت از MOSFET یا IGBT).

  2) مدار جفت ترانسفورماتور فرکانس بالا از ترانسفورماتور فرکانس بالا برای تبدیل سیگنال کنترل در ورودی به سیگنال درایو در خروجی استفاده می کند. فرآیند جزئیات این است که سیگنال کنترل ورودی یک سیگنال فرکانس بالا خود نوسان ایجاد می کند که از طریقهسته ترانسفورماتور به ثانویه ترانسفورماتور منتقل می شود و پس از پردازش توسط مدار تشخیص / اصلاح و مدار منطق ، در نهایت سیگنال تبدیل می شود. سیگنال درایو برای رانندگی مدار ماشه.

2. مدار عملکردی:

مدار کاربردی ممکن است شامل مدارهای مختلف عملکردی، مانند مدار تشخیص، مدار یکسو کننده، مدار صفر عبور ، مدار شتاب، مدار حفاظت ، مدار نمایش ، و غیره

3. مدار ماشه:

از مدار ماشه برای تهیه سیگنال ماشه به مدار خروجی استفاده می شود.

مدار خروجی:

مدار خروجی از رله حالت جامد است که توسط یک سیگنال ماشه کنترل برای فعال روشن / خاموش سوئیچینگ منابع تغذیه بار.

مدار خروجی عمدتا از یک مؤلفه خروجی (تراشه) و یک حلقه جذب (که به عنوان یک سرکوبگر گذرا عمل می کند) تشکیل شده است ، و گاهی شامل یک مدار بازخورد است. تاکنون ، مؤلفه خروجی رله های حالت جامد عمدتاً شامل موارد زیر است:  ترانزیستور اتصال دو قطبی ( ترانزیستور دو قطبی یا BJT ، که از دو نوع PNP و NPN تقسیم می شود) ، Thististor (Silicon Contrelled Rectifier یا SCR) ، Triac (Triode دو جهته ، تریستور دو جهته ، یکسو کننده کنترل شونده دو جهته یا BCR) ، ترانزیستور اثر-میدانی-اکسید-نیمه هادی فلزی-اکسید-نیمه هادی (MOSFET) ، ترانزیستور دوقطبی دروازه عایق بندی شده (IGBT) ، سیلیکون کاربید MOSFET (SIC MOSFET ، نوعی باند پهن ترانزیستور با درجه صنعتی بالاترین درجه حرارت اتصال 200 درجه سانتیگراد ، مصرف انرژی کم و اندازه جمع و جور) و غیره.

مدار خروجی رله حالت جامد را می توان به سه نوع تقسیم کرد: مدار خروجی DC ، مدار خروجی AC و مدار خروجی AC / DC. مدار خروجی DC معمولاً از مؤلفه دو قطبی (مانند IGBT یا MOSFET) به عنوان مؤلفه خروجی استفاده می کند ، و مدار خروجی AC معمولاً از دو تریستور یا یک Triac به عنوان مؤلفه خروجی استفاده می کند.