รีเลย์สถานะของแข็งคืออะไรและวิธีการใช้อย่างถูกต้อง

ดังนั้นตามจำนวนเฟสมีรีเลย์แบบเฟสเดียวและสามเฟส แต่ประเภทของสัญญาณควบคุมมีมากขึ้น รีเลย์ควบคุมโซลิดสเตตสามารถควบคุมได้ด้วยแรงดันไฟฟ้าคงที่หรือแรงดันไฟฟ้าสลับทั้งนี้ขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ภายใน

รีเลย์โซลิดสเตตที่พบมากที่สุดที่ควบคุมโดยแรงดันไฟฟ้าคงที่ในช่วงตั้งแต่ 3 ถึง 32 โวลต์ ในกรณีนี้ขนาดของแรงดันไฟฟ้าควบคุมควรอยู่ในช่วงนี้และไม่เท่ากับค่าเฉพาะใด ๆ จากมันซึ่งสะดวกมากเมื่อรวมเข้ากับระบบที่มีแรงดันไฟฟ้าต่างกัน

นอกจากนี้ยังมีรีเลย์เซมิคอนดักเตอร์สำหรับการควบคุมที่ใช้สัญญาณอะนาล็อก:

• 4-20 mA;

• 0-10 โวลต์กระแสตรง

• ตัวต้านทานปรับค่าได้ 470-560 kOhm

ในกรณีนี้รีเลย์ดังกล่าวสามารถใช้เพื่อควบคุมพลังงานบนอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อ ตามหลักการของการควบคุมเฟส. หลักการปรับแบบเดียวกันนี้ใช้ในเครื่องหรี่แสงสำหรับครัวเรือน

ในตารางด้านล่างคุณจะเห็นชนิดของสัญญาณควบคุมของโซลิดสเตตรีเลย์ด้วยวิธีการควบคุมเฟสจากอิมพัลส์

ให้ความสนใจกับตัวอักษรสุดท้ายของการทำเครื่องหมาย (LA, VD, VA) สำหรับผู้ผลิตส่วนใหญ่พวกเขาเหมือนกันและพวกเขากล่าวว่าเพียงเกี่ยวกับประเภทของสัญญาณ

ดังที่ได้กล่าวไปแล้วในรีเลย์ที่ควบคุมเฟสขึ้นอยู่กับขนาดของสัญญาณควบคุมแรงดันไฟฟ้าขาออกจะเปลี่ยนไปซึ่งจะแสดงในกราฟด้านล่าง

รีเลย์ดังกล่าวสามารถรับรู้โดยภาพที่มีเงื่อนไขใกล้กับขั้วอินพุตตัวอย่างเช่นภาพถ่ายด้านล่างแสดงให้เห็นว่าตัวต้านทานตัวแปร 470-560 kOhm เชื่อมต่อกับอินพุต

นอกจากนี้ยังมีรีเลย์สถานะของแข็งพร้อมสัญญาณควบคุมจากเครือข่าย AC 220V ดังที่แสดงด้านล่าง เหมาะสำหรับใช้แทนคอนแทคพลังงานต่ำหรือรีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้า

การทำเครื่องหมายและประเภทของการควบคุม

ในการกำหนด "เฟส" ของรีเลย์ให้ใช้สัญลักษณ์ที่จุดเริ่มต้นของการทำเครื่องหมาย:

• SSR - เฟสเดียว;

• TTR - สามเฟส

ซึ่งเทียบเท่ากับอุปกรณ์สวิตช์เดี่ยวและสามเสา

ความแรงของกระแสจะถูกเข้ารหัสเช่น FOTEK ระบุว่าอยู่ในรูปแบบ: Pxx

โดยที่ "xx" เป็นกระแสในหน่วยแอมแปร์เช่น P03 - 3 แอมแปร์และ P10 - 10 แอมแปร์

หากเครื่องหมายมีตัวอักษร H แสดงว่ารีเลย์นี้มีไว้สำหรับการสลับแรงดันไฟฟ้าเกิน

ในการทำเครื่องหมายข้อมูลเกี่ยวกับประเภทของการควบคุมจะแสดงเป็นตัวอักษรสุดท้ายซึ่งอาจแตกต่างจากผู้ผลิตรายหนึ่งไปยังอีกรายหนึ่ง แต่บ่อยครั้งที่มีรูปแบบและความหมายนี้ (ข้อมูลจะถูกรวบรวมจากผู้ผลิตหลายราย):

• VA - ตัวต้านทานผันแปร 470-560kOhm / 2W (การควบคุมเฟส);

• LA - สัญญาณอะนาล็อก 4-20mA (การควบคุมเฟส);

• VD - สัญญาณอะนาล็อก 0-10V DC (การควบคุมเฟส);

• ZD - ควบคุม 10-30V DC (สลับเมื่อผ่านศูนย์);

• ZD3 - ควบคุม 3-32V DC (สลับเมื่อผ่านศูนย์);

• ZA2 - ควบคุม 70-280V AC (สลับเมื่อผ่านศูนย์);

• DD3 - การควบคุมสัญญาณ DC 3-32V โดยวงจรกระแสตรง (การสลับแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง);

• DA - การควบคุมสัญญาณ DC, การสลับวงจร AC

• AA - การควบคุมสัญญาณ AC (220V), การสลับวงจร AC

ลองตรวจสอบในทางปฏิบัติสมมติว่าคุณเจอผลิตภัณฑ์เช่นในรูปด้านล่างและต้องการทราบว่ามันคืออะไร

หากคุณศึกษาคำจารึกอย่างใกล้ชิดเพื่อเชื่อมต่อสายไฟมันจะกลายเป็นที่ชัดเจนว่านี่เป็นรีเลย์สำหรับควบคุมวงจร AC จาก 90 ถึง 480 โวลต์ในขณะที่การควบคุมยังเกิดขึ้นกับกระแสสลับที่มีแรงดันไฟฟ้าจาก 80 ถึง 250 โวลต์

หากมองเห็นเฉพาะการทำเครื่องหมายแล้ว:“ SSR” เป็นเฟสเดียว; "-10" - จัดอันดับกระแส 10 แอมป์; “ AA” - การควบคุม AC, การสลับ AC; “ H” - สำหรับการสลับไฟฟ้าแรงสูงในวงจรไฟฟ้า - สูงถึง 480V (ถ้าไม่มี H ก็จะสูงถึง 380-400V)

และสำหรับการรวมและความเข้าใจที่ดีขึ้นให้ศึกษาตารางต่อไปนี้ด้วยเครื่องหมายและคุณลักษณะของรีเลย์สถานะของแข็ง

เครื่อง

วงจรภายในของโซลิดสเตตรีเลย์ขึ้นอยู่กับกระแสที่ถูกออกแบบมาสำหรับ (โดยตรงหรือสลับ) และประเภทของสัญญาณที่จะควบคุม ลองพิจารณาบางส่วนของพวกเขา

มาเริ่มกันที่รีเลย์ซึ่งควบคุมโดยกระแสตรงและส่งเมื่อผ่านศูนย์ บางครั้งพวกเขาถูกเรียกว่า "โซลิดสเตตรีเลย์ Z-Type"

ที่นี่หมุด 3-4 คืออินพุตสัญญาณควบคุมซึ่งใช้การควบคุม optocoupler ซึ่งใช้สำหรับแยกกระแสไฟฟ้าของวงจรอินพุทและเอาท์พุท

บล็อกที่ควบคุมการเปลี่ยนผ่าน 0 หรือที่เรียกว่า Zero Cross Circuit ตรวจสอบเฟสของแรงดันไฟฟ้าในไฟและเมื่อผ่านศูนย์มันจะทำการสลับวงจร (หรือปิด) วิธีการนี้เรียกว่า Zero Voltage Switch ซึ่งจะช่วยลดกระแสการไหลเข้าเมื่อเปิด (เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าในขณะนี้เท่ากับศูนย์) และไฟกระชากของการเหนี่ยวนำ EMF ด้วยตนเองเมื่อปลดการเชื่อมต่อ

เหมาะสำหรับการควบคุมโหลดความต้านทานตัวเก็บประจุและอุปนัย ไม่เหมาะสำหรับการควบคุมโหลดอุปนัยสูง (ที่มี cos cos <0.5) เช่นหม้อแปลงไม่ทำงาน นอกจากนี้วิธีการควบคุมนี้ไม่รบกวนการทำงานของไฟในระหว่างการสลับ ด้านล่างคุณจะเห็นไดอะแกรมของสัญญาณควบคุมแรงดันไฟฟ้าหลักและกระแสโหลดด้วยวิธีการควบคุมนี้

แผนผังนี้จะดำเนินการดังนี้:

ที่นี่แรงดันไฟฟ้าจากเครือข่ายถูกส่งไปยังบล็อกที่มี triac และบล็อกที่ติดตามการเปลี่ยนผ่านศูนย์ องค์ประกอบ Q1, R3, R4, R5, C4 ที่บล็อกแรงดันสูงเปิด thyristor T2 ซึ่งควบคุมกำลัง triac T1 จากนั้นการสลับจะทำได้ก็ต่อเมื่อแรงดันไฟฟ้าใกล้กับศูนย์ วงจรอินพุตทำบน U1 - optocoupler ทรานซิสเตอร์ซึ่งจ่ายสัญญาณไปยังอิเล็กโทรดควบคุมของไดรเวอร์ของ triac T2 ผ่าน Q2

รีเลย์ทันทีจะถูกจัดเรียงค่อนข้างต่างจากรีเลย์รีเลย์เมื่อข้ามศูนย์ พวกเขาขาดน้ำตก ZCC

เมื่อควบคุม AC วงจรจะแตกต่างกันในที่ที่มี ที่อินพุตของวงจรเรียงกระแส (ไดโอดบริดจ์).

และเมื่อเปลี่ยนวงจร DC, Triac จะถูกแทนที่ด้วยทรานซิสเตอร์

นอกจากนี้ยังมีรีเลย์สากลสำหรับกระแสตรงและกระแสสลับซึ่งใช้ประกอบชุดทรานซิสเตอร์ โดยทั่วไปมีวงจรหลายเฟสของเอาต์พุตโซลิดสเตตต่อไปนี้เป็นตัวอย่างของวงจรของโมเดลที่แตกต่างจากผู้ผลิตเช่น International Rectifier

ในรีเลย์ที่มีวิธีการควบคุมเฟสสถานการณ์จะค่อนข้างแตกต่างกัน มันสามารถปรับกำลังไฟฟ้าโหลด (แรงดันขาออก) สำหรับสัญญาณอนาล็อกนี้ถูกนำไปใช้กับแรงดันไฟฟ้าอินพุต, กระแสไฟหรือความต้านทานกระแสสลับ ในฐานะที่เป็นองค์ประกอบพลังงานไทริสเตอร์จะใช้ที่นี่แต่โปรดทราบว่าเนื่องจากวิธีการปรับนี้การรบกวนเกิดขึ้นในเครือข่ายเพื่อยับยั้งตัวกรองเครือข่ายที่ใช้โช้คโหมดทั่วไป แต่นี่เป็นหัวข้อที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิง

คุณสามารถเห็นความแตกต่างในการสลับเมื่อผ่านศูนย์จากการสลับเฟสในรูปด้านล่าง

ไดอะแกรมการเชื่อมต่อและคุณสมบัติการใช้งาน

ในความเป็นจริงแผนภาพการเชื่อมต่อของโซลิดสเตตรีเลย์แทบไม่แตกต่างจากรีเลย์ทั่วไป วิธีเชื่อมต่อ? มาทำให้ถูกต้องกัน

หากคุณต้องการแทนที่รีเลย์ 220 โวลต์แบบเดิมด้วยการควบคุม AC 220V ให้ใช้ไดอะแกรมต่อไปนี้เช่น LDG LDSSR-10AA-H ตัวอย่างไดอะแกรมแสดงการเชื่อมต่อผ่านสวิตช์ธรรมดาหรือสวิตช์สลับ แต่สามารถเปิดใช้งานสัญญาณจากเทอร์โมสตัทควบคุมและอุปกรณ์อื่น ๆ แทน

หากคุณต้องการควบคุมวงจร 220V โดยใช้สัญญาณแรงดันไฟฟ้าต่ำคุณสามารถใช้ FOTEK HPR-80AA

ในวงจรนี้แหล่งจ่ายไฟ 12VDC ถูกใช้เป็นแหล่งจ่ายกระแสตรงแรงดันต่ำซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นแหล่งจ่ายไฟสำหรับแถบ LED อย่างไรก็ตามคุณสามารถควบคุมโซลิดสเตตรีเลย์ด้วยการใช้แรงดันไฟฟ้าจากที่ชาร์จของโทรศัพท์มือถือเข้ากับอินพุตเนื่องจากเอาต์พุตของมันคือ 5V ซึ่งมากกว่าสัญญาณขั้นต่ำ 3V

โปรดทราบว่าแรงดันไฟฟ้าควบคุมต้องถูกตัดการเชื่อมต่ออย่างสมบูรณ์เนื่องจากรีเลย์แต่ละตัวมีพารามิเตอร์บางอย่างที่ทำงานเช่นแรงดันข้างต้นประมาณ 1 โวลต์และสามารถเดินทางไม่ได้ที่ 3 โวลต์ที่ได้รับ แต่อยู่ที่ 2.5 (ข้อมูลดังกล่าวเป็นค่าเฉลี่ยตัวอย่างและอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับผลิตภัณฑ์แต่ละชนิด แต่ยังขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมและการติดตั้งด้วย)

แต่จำได้ว่ายังมีการถ่ายทอดด้วยวิธีการควบคุมเฟส แผนภาพการเชื่อมต่อของรีเลย์ดังกล่าวมีภาพประกอบด้านล่าง (ภาพประกอบจากคำแนะนำสำหรับพวกเขา)

คำถามคือทำไมรีเลย์ดังกล่าวมีความจำเป็นและพวกเขาจะใช้ที่ไหน การค้นหาคำตอบสำหรับคำถามนี้สั้นมากทันทีที่ฉันเข้าสู่จุดเริ่มต้นของการสืบค้นและออกตัวเลือกการใช้ทันทีเพื่อใช้เป็นปุ่มเปิดใช้งานสำหรับควบคุมองค์ประกอบความร้อนจากเทอร์โมสแตทด้วยเอาต์พุต 4-20 mA หรือ 0-10V

โดยวิธีการสำหรับการใช้งานอุตสาหกรรมนอกจากนี้ยังมีการพัฒนาในประเทศเช่น ARIES TPM132 และรุ่นอื่น ๆ ที่สามารถทำงานกับสัญญาณ 4-20mA และ 0-10V

อย่างไรก็ตามการใช้โซลิดสเตตรีเลย์เพื่อควบคุมภาระหนักเป็นไปไม่ได้หากไม่มีการระบายความร้อน สำหรับสิ่งนี้จะใช้ passive (simple หม้อน้ำ) หรือ active cooling (radiator + cooler)

คำแนะนำสำหรับการเลือกคูลเลอร์จะได้รับในเอกสารทางเทคนิคสำหรับโซลิดสเตตรีเลย์ที่เฉพาะเจาะจงดังนั้นคุณจึงไม่สามารถให้คำแนะนำที่เป็นสากลได้

ข้อสรุป

โซลิดสเตตรีเลย์สามารถใช้เป็นรีเลย์ไฟฟ้าในบางกรณี ตัวเลือกที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในชีวิตประจำวันคือการเปลี่ยนคอนแทคเตอร์ในหม้อต้มน้ำไฟฟ้าเนื่องจากมีการส่งเสียงดังเมื่อเปิดตามลำดับและ TENOV รวม จะเงียบ

เช่นเดียวกับการใช้งานตัวควบคุมพลังงานที่ทรงพลังต่างๆสำหรับองค์ประกอบความร้อนเดียวกันและสิ่งอื่น ๆ ซึ่งใช้โซลิดสเตตรีเลย์ที่มีอินพุตสัญญาณอะนาล็อกจากความต้านทานผันแปร (ชนิด VA)

มือสมัครเล่นวิทยุสามารถรวบรวมโซลิดสเตตรีเลย์ที่ง่ายที่สุดโดยใช้ออปติคัลไดร์เวอร์สำหรับ triac ที่ใช้ ZCC ประเภท MOC3041

ฉันเชื่อว่าสิ่งเหล่านี้เป็นผลิตภัณฑ์ที่คุ้มค่าสำหรับใช้ในเครื่องมืออัตโนมัติต่าง ๆ นอกจากนี้พวกเขาไม่ต้องการการบำรุงรักษา (ยกเว้นการทำความสะอาดหม้อน้ำจากฝุ่น) และอายุการใช้งานอาจกล่าวได้ไม่ จำกัด พวกเขาจะมีอายุนานกว่าคอนแทคเตอร์หลายเท่าหากไม่มีการโอเวอร์โหลดความร้อนสูงเกินไปลัดวงจรและคลื่นกระชาก!