rơle trạng thái rắn là gì?

Rơle trạng thái rắn (SSR) là một thành phần kết hợp mạch điện tử hoàn toàn dựa trên các đặc tính điện, từ tính và quang học của các thiết bị bán dẫn và linh kiện điện tử để hoàn thành các chức năng chuyển mạch rơle và cách ly của nó.

So với rơle điện từ truyền thống (EMR), rơle trạng thái rắn là rơle không có các thành phần cơ học hoặc chuyển động, nhưng về cơ bản có các chức năng giống như rơle điện từ.

Rơle trạng thái rắn được chia thành loại đầu ra AC đầu vào DC, loại đầu ra nhánh đầu vào DC, loại đầu ra AC đầu vào AC và loại đầu ra DC đầu vào AC theo đặc tính làm việc của chúng.

Rơle trạng thái rắn SSR có thể được chia thành loại điện áp bằng không (Z) và loại điều chế pha (P) ở dạng kích hoạt. Khi tín hiệu điều khiển phù hợp VIN được áp dụng cho thiết bị đầu cuối đầu vào, SSR loại P được bật ngay lập tức. Khi VIN bị hủy và dòng tải thấp hơn dòng duy trì thyristor hai chiều (chuyển mạch AC), SSR bị tắt.

SSR loại Z bên trong bao gồm một mạch phát hiện giao nhau bằng không. Khi áp dụng tín hiệu đầu vào VIN, SSR chỉ có thể được bật khi điện áp nguồn tải đạt đến vùng giao nhau bằng 0, điều này có thể gây ra độ trễ tối đa nửa chu kỳ của nguồn điện. SSR loại Z có điều kiện tắt tương tự như SSR loại P, nhưng được sử dụng rộng rãi do dòng điện hoạt động tải hình sin gần đúng và nhiễu sóng hài thấp.

Do các thiết bị đầu ra khác nhau được sử dụng bởi một số công ty, SSR có thể được chia thành loại thông thường (S, sử dụng các phần tử thyristor hai chiều) và loại nâng cao (HS, sử dụng các phần tử thyristor một chiều). Khi tải cảm ứng được áp dụng, thyristor hai chiều được bật trước khi tín hiệu đầu vào t1 bị cắt và dòng điện bị trễ so với điện áp nguồn 90O (cảm ứng thuần túy). Tại t1, tín hiệu điều khiển đầu vào bị hủy và thyristor hai chiều bị tắt khi nó nhỏ hơn dòng điện duy trì (t2). Thyristor sẽ chịu được điện áp ngược với tốc độ tăng điện áp cao là dv/dt. Điện áp này sẽ được đưa trở lại điện cực cổng thông qua điện dung tiếp giáp bên trong thyristor hai chiều. Nếu vượt quá chỉ số dv/dt của chuyển mạch thyristor hai chiều (giá trị điển hình là 10V/s), nó sẽ gây ra thời gian khôi phục chuyển mạch lâu hoặc thậm chí là hỏng hóc.

Bộ chỉnh lưu điều khiển silicon một chiều (SSR nâng cao) hoạt động ở trạng thái đơn cực và chỉ bị giới hạn bởi tốc độ tăng điện áp tĩnh (giá trị điển hình: 200V/s). Do đó, chỉ số chuyển mạch dv/dt của sê-ri rơle trạng thái rắn nâng cao HS cao hơn 520 lần so với SSR thông thường. Do sử dụng hai thyristor một chiều công suất cao mắc song song ngược, điều kiện phân bố dòng điện và dẫn nhiệt bị thay đổi, đồng thời tăng công suất đầu ra của SSR.

Ứng dụng của Solid State Relay

Rơle trạng thái rắn là một công tắc không tiếp xúc bao gồm các thành phần trạng thái rắn, có tính năng vận hành an toàn và đáng tin cậy, tuổi thọ cao, không tiếp xúc, không có tia lửa, không gây ô nhiễm, cách điện cao, chịu được điện áp cao (trên 2,5 kV), dòng kích hoạt thấp, chuyển mạch nhanh tốc độ và khả năng tương thích với các mạch kỹ thuật số. Nó sử dụng nhựa epoxy chống cháy làm nguyên liệu thô và áp dụng công nghệ bầu để cách ly với bên ngoài. Nó có hiệu suất tốt trong khả năng chống điện áp, chống ẩm, chống ăn mòn và chống rung. Các đặc tính bên trong của rơle trạng thái rắn là bật khi điện áp vượt qua 0 và tắt khi tải vượt qua 0. Một dạng sóng hình sin hoàn chỉnh có thể thu được trên tải. Do đó, nhiễu RF của mạch rất nhỏ, có thể giảm EMF phía sau của tải cảm ứng (chẳng hạn như quạt, động cơ ba pha, v.v.) và giảm đáng kể dòng điện đột biến khi điều khiển tải điện trở (chẳng hạn như đèn sợi đốt, sưởi ấm dây, v.v.).