پوند اصل کار رله های حالت جامد چیست؟

پوند اصل کار رله های حالت جامد چیست؟

2. عملکرد هر مؤلفه:

شکل زیر نمودارهای شماتیک داخلی نوع ماشه عبور صفر AC-SSR است (شکل 6.3)

R1 یک مقاومت محدود کننده جریان است که جریان سیگنال ورودی را محدود می کند و تضمین می کند که نوری آسیب دیده نباشد. از LED برای نمایش وضعیت ورودی سیگنال کنترل ورودی استفاده می شود. دیود  VD1 استفاده می شود برای جلوگیری از optocoupler از آسیب دیده که مثبت و قطب منفی سیگنال ورودی معکوس. Optocoupler OPT بطور الکتریکی مدارهای ورودی و خروجی را جدا می کند. تریود M1 به عنوان یک اینورتر عمل می کند و مدار تشخیص صفر را با تریستور SCR تشکیل می دهددر همان زمان ، و عملکرد عامل تریستور SCR توسط ترانزیستور تشخیص ولتاژ متناوب ولتاژ متناوب M1 تعیین می شود. VD2 ~ VD4 پل یکسوساز تمام موج (یا پل دیود تمام موج) UR را تشکیل می دهد . پالس ماشه دو طرفه برای روشن کردن تریاس BCR رامی توان از SCR و UR بدست آورد. R6 یک مقاومت شنت است که برای محافظت از BCR استفاده می شود. R7 و C1 برای جذب ولتاژ سنبله یا جریان زیاد در جریان برق ، شبکه جذب کننده را تشکیل می دهند تا از ایجاد شوک یا تداخل در مدار تعویض جلوگیری شود. RTیک ترمیستور است که به عنوان محافظ گرمایشی عمل می کند تا از آسیب دیدن رله های جامد به دلیل دمای بیش از حد جلوگیری کند. VDR یک واریستور است که به عنوان وسیله ای برای محدود کردن ولتاژ عمل می کند که ولتاژ را گیره می کند و جریان اضافی را جذب می کند تا از رله حالت جامد در هنگام ولتاژ ولتاژ محافظت کند.

3. روند کار:

رله حالت جامد با عبور صفر AC دارای ویژگی هایی است که هنگام عبور ولتاژ از صفر روشن می شود و وقتی جریان بار از صفر عبور می کند خاموش می شود.

هنگامی که OPT-coupler OPT خاموش می شود (یعنی ترمینال کنترل OPT سیگنال ورودی ندارد) ، M1 با بدست آوردن جریان پایه از R2 اشباع و روشن می شود و در نتیجه ، ولتاژ ماشه گیت (UGT) از tyristor SCR به پتانسیل کمتری بست می شود و خاموش می شود. در نتیجه ، triac BCR در حالت خاموش است زیرا هیچ پالس ماشه ای در پایانه کنترل دروازه R6 وجود ندارد. 

هنگامی که یک سیگنال کنترل ورودی اعمال شده روی ترمینال ورودی رله حالت جامد ، OPT ترانزیستور OPT روشن می شود (یعنی ترمینال کنترل OPT دارای سیگنال ورودی است). پس از ولتاژ جریان برق تقسیم ولتاژ توسط R2 و R3 ، اگر ولتاژ در نقطه A از ولتاژ عبور صفر M1 (یعنی VA> VBE1) بزرگتر باشد ، M1 در حالت هدایت اشباع قرار می گیرد.و هر دو تریستورهای SCR و BCR در حالت خاموش قرار خواهند گرفت. اگر ولتاژ در نقطه A از ولتاژ عبور صفر M1 (یعنی VA <VBE1) کمتر باشد ، M1 در حالت برش قرار می گیرد و SCR برای انجام شروع می شود و سپس پالس ماشه از "R5 جهت activate UR → SCR → UR → R6 "(یا جهت مخالف) بر روی قطب کنترل BCR بدست می آید تا BCR را فعال کنید ، و در آخر بار به شبکه AC وصل می شود.

از طریق فرایند فوق می توان فهمید که M1 به عنوان یک آشکارساز ولتاژ AC برای روشن کردن رله حالت جامد در هنگام عبور ولتاژ بار از صفر و خاموش کردن رله حالت جامد هنگام عبور جریان از صفر استفاده می شود. و با توجه به عملکرد ردیاب صفر ، تأثیر مدار بار بر روی بار به همین ترتیب کاهش می یابد ، و تداخل فرکانس رادیویی ایجاد شده در حلقه کنترل نیز به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.

4. تعریف صفر عبور:

در اینجا باید توضیح داد که عبور صفر چیست. در جریان متناوب ، عبور صفر نقطه ای فوری است که در آن هیچگونه ولتاژ وجود ندارد ، یعنی اتصال بین چرخه نیمه مثبت و نیم چرخه منفی شکل موج AC است. در هر چرخه جریان متناوب ، معمولاً دو عبور صفر وجود خواهد داشت. و اگر سوئیچ برق در نقطه فوری عبور از صفر انجام شود ، هیچگونه تداخل الکتریکی ایجاد نمی شود. رله حالت جامد AC (مجهز به مدار کنترل صفر) در حالت ON خواهد بود که پایانه ورودی به سیگنال کنترل وصل شود و ولتاژ AC خروجی از صفر عبور کند. برعکس ، هنگامی که سیگنال کنترل خاموش است ، SSR تا عبور صفر بعدی در حالت خاموش قرار دارد.

علاوه بر این ، باید توجه داشت که عبور صفر از رله حالت جامد در واقع به معنای صفر ولت شکل موج ولتاژ منبع تغذیه نیست. شکل 6.5 بخشی از موج سینوسی ولتاژ AC است. با توجه به خصوصیات مؤلفه سوئیچینگ AC ، ولتاژ AC در شکل به سه ناحیه تقسیم می شود که مطابق با سه حالت مدار خروجی SSR است. و U1 و U2 به ترتیب ولتاژ آستانه و ولتاژ اشباع مؤلفه سوئیچینگ را نشان می دهند.

  1) منطقه Ⅰ است منطقه مرده (برش منطقه، برش دادن منطقه، و یا خاموش کردن منطقه)، با ارزش مطلق محدوده ولتاژ 0 ~ U1. و در این منطقه ، سوئیچ SSR نمی تواند روشن شود ، حتی اگر یک سیگنال ورودی اضافه شود.

  2) منطقه Ⅱ است منطقه پاسخ (منطقه فعال، برش در منطقه، برش در منطقه، و یا تبدیل به منطقه) با قدر مطلق محدوده ولتاژ از U1 ~ U2. در این منطقه ، SSR به محض افزودن سیگنال ورودی فوراً روشن می شود و با افزایش ولتاژ منبع تغذیه ، ولتاژ خروجی افزایش می یابد.

  3) منطقه Ⅲ است منطقه سرکوب (اشباع منطقه) با قدر مطلق محدوده ولتاژ بیشتر از U2. در این منطقه عنصر سوئیچینگ (تریستور) در حالت اشباع قرار دارد. و ولتاژ خروجی رله حالت جامد دیگر با افزایش ولتاژ منبع تغذیه دیگر افزایش نمی یابد ، اما جریان با افزایش ولتاژ افزایش می یابد ، که می تواند به عنوان یک حالت اتصال کوتاه داخلی مدار خروجی حالت جامد در نظر گرفته شود. رله ، یعنی رله حالت جامد به عنوان سوئیچ الکترونیکی در حالت Switch-On قرار دارد.

شکل 6.6 شکل موج I / O رله حالت جامد با عبور صفر را نشان می دهد . و به دلیل ماهیت تریستور ، پس از رسیدن ولتاژ پایانه های خروجی به ولتاژ آستانه (یا ولتاژ ماشه مدار ماشه) ، رله حالت جامد در حالت خاموش قرار خواهد گرفت. سپس رله حالت جامد پس از رسیدن به ولتاژ اشباع ، در حالت واقعی قرار می گیرد و در همان زمان ، افت ولتاژ بسیار کم ولتاژ روی حالت ایجاد می کند . اگر سیگنال ورودی خاموش باشد ، هنگامی که جریان بار از زیر جریان نگهدارنده تریستور یا نقطه تعویض AC بعدی فرو رود ، رله حالت جامد خاموش می شود (یعنی اولین باری که جریان بار از صفر پس از خاموش شدن رله SSR خاموش می شود). )