Στα σύγχρονα βιομηχανικά συστήματα αυτοματισμού και ευφυούς ελέγχου, τα ρελέ στερεάς κατάστασης (SSR), ως αποτελεσματική συσκευή μεταγωγής μη επαφής, έχουν γίνει ένα απαραίτητο μέρος των συστημάτων ηλεκτρονικού ελέγχου λόγω της εξαιρετικής απόδοσης και του ευρέος φάσματος εφαρμογών.Αυτό το άρθρο στοχεύει να αναλύσει λεπτομερώς τον ορισμό, τα πλεονεκτήματα και τους περιορισμούς των ρελέ στερεάς κατάστασης, τα σενάρια εφαρμογών, καθώς και τους διαφορετικούς τύπους SSR και τις διαφορές τους στις πρακτικές εφαρμογές.
1. Ορισμός και χαρακτηριστική ανάλυση των ρελέ στερεάς κατάστασης
Το ρελέ στερεάς κατάστασης (SSR για σύντομο χρονικό διάστημα) είναι μια συσκευή μεταγωγής χωρίς επαφή που χρησιμοποιεί συσκευές ημιαγωγών για να επιτύχει λειτουργίες ελέγχου μεταγωγής.Σε σύγκριση με τα παραδοσιακά μηχανικά ρελέ, η SSR χρησιμοποιεί τεχνολογία φωτοηλεκτρικής απομόνωσης για να επιτύχει την απομόνωση μεταξύ εισόδου και εξόδου, παρέχοντας έτσι μια ασφαλέστερη και πιο αξιόπιστη μέθοδο ελέγχου.Ένα τυπικό μονο φάσμα SSR περιλαμβάνει δύο ακροδέκτες ελέγχου εισόδου και δύο ακροδέκτες εξόδου, τα οποία μπορούν γρήγορα να αλλάξουν από την κατάσταση εκτός κατάστασης μετά από να λάβουν ένα σήμα DC ή παλμού για τον έλεγχο του κυκλώματος φορτίου.
Τα κύρια πλεονεκτήματα της SSR περιλαμβάνουν: υψηλή αξιοπιστία λειτουργίας, μεγάλη διάρκεια ζωής, γρήγορη ανταπόκριση, χωρίς θόρυβο και χωρίς σπινθήρες, χωρίς ηλεκτρομαγνητική παρεμβολή, ισχυρή ικανότητα κατά της παρεμβολής, μικρό μέγεθος και αντίσταση σε σοκ και δόνηση.Επιπλέον, το SSR είναι επίσης συμβατό με διάφορα λογικά κυκλώματα (όπως TTL, DTL, HTL κ.λπ.) και μπορεί να οδηγήσει μεγάλα φορτία ρεύματος με μικροσκοπικά σήματα ελέγχου.Ωστόσο, η SSR έχει επίσης ορισμένους περιορισμούς, συμπεριλαμβανομένης της πτώσης τάσης στο ρεύμα διαρροής εκτός κατάστασης, της ανικανότητας να εφαρμόζεται τόσο για AC όσο και για DC, περιορισμένο αριθμό ομάδων επαφών και ευαισθησία σε υπερφυσία και υπερεκτίμηση.
2. Πεδία εφαρμογής των ρελέ στερεάς κατάστασης
Τα ρελέ στερεάς κατάστασης έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως σε πολλούς τομείς λόγω της εξαιρετικής τους απόδοσης.Το SSR διαδραματίζει βασικό ρόλο στα περιφερειακά υπολογιστών, στη θέρμανση και στα θερμοστατικά συστήματα ηλεκτρικού κλιβάνου, στα εργαλεία μηχανής CNC, στα συστήματα τηλεχειρισμού και στον εξοπλισμό βιομηχανικού αυτοματισμού.Επιπλέον, χρησιμοποιείται επίσης σε φώτα σήματος, φώτα, συστήματα ελέγχου φωτισμού σταδίου, όργανα, ιατρικό εξοπλισμό, φωτοαντιγραφικά, αυτόματα πλυντήρια, αυτόματη πυροπροστασία και συστήματα ασφαλείας και άλλα πεδία.Σε περιβάλλοντα που απαιτούν έκρηξη, ανθεκτική στην υγρασία και αντι-διάσημο, όπως η βιομηχανία χημικής βιομηχανίας και εξόρυξης άνθρακα, η SSR παρουσιάζει επίσης τα μοναδικά πλεονεκτήματα της.
3. Ταξινόμηση και χαρακτηριστικά των ρελέ στερεάς κατάστασης
Τα ρελέ στερεάς κατάστασης μπορούν να χωριστούν σε πολλούς τύπους σύμφωνα με διαφορετικά πρότυπα ταξινόμησης.Από την άποψη των μεθόδων μεταγωγής, το SSR χωρίζεται κυρίως σε τύπο αγωγιμότητας μηδενικής διασταύρωσης τάσης (τύπος μηδενικής διασταύρωσης) και τυχαίο τύπο αγωγιμότητας (τυχαίος τύπος).Η μηδενική διασταύρωση SSR χρησιμοποιείται κυρίως για τον έλεγχο ενεργοποίησης/απενεργοποίησης των κυκλωμάτων φορτίου, ενώ η τυχαία SSR χρησιμοποιείται ευρέως σε καταστάσεις όπου απαιτείται ρύθμιση τάσης ελικόπτερο.Από την άποψη των στοιχείων μεταγωγής εξόδου, το SSR μπορεί να χωριστεί σε αμφίδρομο τύπο εξόδου θυρίστορ και αντι-παράλληλης τύπου θυρίστορ.Επιπλέον, ανάλογα με τη μέθοδο εγκατάστασης, το SSR μπορεί να χωριστεί σε τύπο PIN-in για τυπωμένες σανίδες κυκλώματος και τύπο συσκευής που στερεώνεται στην μεταλλική πλάκα βάσης.Το τελευταίο συνήθως πρέπει να ψύχεται από έναν ψύκτρα.Ο σχεδιασμός του άκρου εισόδου είναι επίσης διαφορετικός, συμπεριλαμβανομένου του τύπου προέλευσης σταθερού ρεύματος εισόδου ευρείας εμβέλειας και τύπου περιορισμού ρεύματος αντίστασης σειρές.
4. Διαφορές στις χρήσεις μεταξύ τύπου μηδενικής διασταύρωσης και τυχαίου τύπου SSR
Υπάρχουν προφανείς διαφορές στις λειτουργίες και τις εφαρμογές μεταξύ τύπου μηδενικής διασταύρωσης και SSR τυχαίου τύπου.Το SSR μηδενικής διασταύρωσης έχει σχεδιαστεί κυρίως για να συνειδητοποιήσει τον έλεγχο του κυκλώματος φορτίου, παρόμοια με τη λειτουργία ενός παραδοσιακού ρελέ.Το τυχαίο SSR χρησιμοποιείται κυρίως για λειτουργίες ρύθμισης τάσης ελικόπτερο και είναι κατάλληλη για περιπτώσεις όπου απαιτείται ρύθμιση λεπτής τάσης.Θα πρέπει να επισημανθεί ότι, προκειμένου το τυχαίο SSR να συνειδητοποιήσει τη λειτουργία ρύθμισης τάσης, το σήμα ελέγχου πρέπει να συγχρονίζεται με το ηλεκτρικό δίκτυο και η ανυψωτική άκρη μπορεί να αλλάξει εντός της περιοχής 0 ° -180 °.Διαφορετικά από το μηδενικό SSR, η κυματομορφή τάσης που παράγεται από το τυχαίο SSR στην έξοδο είναι ένα ημιτονοειδές κύμα με γωνία που λείπει, η οποία οδηγεί σε ένα ορισμένο βαθμό ρύπανσης του δικτύου και προβλήματα θορύβου.
Συνοψίζοντας, τα ρελέ στερεάς κατάστασης έχουν γίνει ένα απαραίτητο μέρος των σύγχρονων συστημάτων ηλεκτρονικού ελέγχου με τα μοναδικά πλεονεκτήματα και το ευρύ φάσμα των εφαρμογών.Με εμπεριστατωμένη κατανόηση της αρχής λειτουργίας, η ταξινόμηση και οι διαφορές εφαρμογής της SSR, οι μηχανικοί και οι τεχνικοί μπορούν να επιλέξουν αποτελεσματικότερα και να εφαρμόσουν SSR για να καλύψουν τις ανάγκες ελέγχου διαφορετικών περιπτώσεων.