رله حالت جامد (SSR) آتونیکس – سری SR1

رله حالت جامد چیست؟

رله حالت جامد یک عنصر الکترونیکی نیمه هادی است. SSR که علامت اختصاری Solid State Relay یا رله حالت جامد است؛ عملکردی مشابه رله‌های الکترومکانیکی یا کنتاکتورها دارند، با این تفاوت که هیچ عنصر متحرکی درون آن‌ها وجود ندارد. در واقع این رله‌ها یک قطعه سوییچ الکترونیکی هستند، که با یک سیگنال کوچک می‌توان جریان یا ولتاژ بزرگتر را کنترل کرد.

ساختار رله حالت جامد

در رله حالت جامد 2 بخش مدار فرمان و مدار قدرت، توسط یک ایزوله نوری (اپتوکوپلر) از یکدیگر جدا شده‌اند و برای سوییچ از نیمه هادی‌ها استفاده می‌شود. با توجه به اینکه با بالا رفتن دما امکان سوختن رله وجود دارد، برای خنک شدن آن را بر روی یک هیت سینک “Heat Sink” نصب می‌کنند. مدل‌هایی که دارای هیت سینک هستند به رله حالت جامد ساده معروفند.
باید توجه داشت که در جریان‌های پایین اجباری به استفاده از هیت سینک نیست. ولی در جریان‌های بالا به دلیل تولید حرارت زیاد و سوختن رله حالت جامد از هیت سینک باید استفاده شود.

رله فیوزدار

در صورت رخ دادن اتصال کوتاه در خروجی رله حالت جامد، SSR قطعا می‌سوزد. جهت جلوگیری از سوختن رله باید از فیوزهای ذوب سریع “Fast Fuse” با توجه به کاتالوگ استفاده کرد. این فیوز حفاظتی می‌تواند خارج از خود رله یا روی خود رله به صورت کامپکت استفاده شود. مزیت استفاده از رله فیوزدار این است که در صورت بروز اتصال کوتاه در خروجی رله حالت جامد، فیوز آن می‌سوزد و خود رله آسیب نمی‌بیند.

مشخصات فنی رله حالت جامد

رله حالت جامد دارای محدوده جریان 1 تا 800 آمپر در مدل‌های تک‌فاز و سه فاز هستند. SSR تک فاز دارای 4 ترمینال و SSR سه فاز دارای 8 ترمینال است.

رله حالت جامد آتونیکس SR1-1215 تک فاز است.

از نظر نوع بار می‌توان رله SSR را به اهمی، موتوری، DC و AC تقسیم کرد. در انتخاب SSR باید به نوع بار دقت داشت و رله SSR مناسب بار را انتخاب کرد.

انواع رله حالت جامد از نظر نوع کلیدزنی

Zero Crossing Switching کلید زنی در صفر

این نوع از رله‌های حالت جامد، زمانی که ولتاژ به صفر می‌رسد، روشن یا خاموش می‌شوند و عملیات سوییچ انجام می‌شود. مزیت رله Zero Crossing Switching این است که از ایجاد نویز جلوگیری می‌کند و باعث می‌شوند که رله آسیب نبیند. این رله‌ها برای بار‌های خازنی، مقاومتی و سلفی قابل استفاده هستند.

Instant-ON (Random switching) عمل در لحظه دریافت فرمان

این رله‌ها همانطور که از نامشان پیداست، در لحطه تحریک روشن می‌شوند و به محض قطع تحریک، خاموش می‌شوند. رله Instant-ON برای بارهای سلفی مناسب هستند. ضمنا از این رله حالت جامد برای کنترل فاز هم می‌توان استفاده کرد. باید دقت داشت که عملکرد در این حالت (Random switching) منجر به ایجاد امواج الکترومغناطیسی در محیط می‌گردد.

Peak Switching کلیدزنی در پیک

این رله‌ها، زمانی که ولتاژ در بالاترین حد ممکن قرار دارد، عملیات کلید زنی را انجام می‌دهند. از این رله‌ها در بار‌های سلفی با سیم پیچ های هسته آهنین (انواع موتورها) استفاده می‌شود. این نوع کلید زنی کاربردهای خاص دارد و امروزه کمتر استفاده می‌شود.

Analog Switching کلیدزنی آنالوگ

رله حالت جامد آنالوگ دارای تحریک (ورودی) آنالوگ بوده که معمولا رنج (20-4) میلی آمپر یا (10-0) ولت می‌باشد. از این SSR ها در انواع کنترل کننده‌های سرعت موتور و همچنین در کنترل دمای کوره‌ها و المنت‌ها استفاده می‌کنند. از SSR Analog Switching می‌توان برای کنترل فاز نیز استفاده نمود. به طور کلی رله حالت جامد آنالوگ در بارهای خازنی، مقاومتی و سلفی قابل استفاده است. آنچه در مورد اس اس آر های آنالوگ حائز اهمیت است این است که خروجی اس اس آر بر اساس تابع خطی از ورودی تغییر می‌کند.

ورودی رله حالت جامد SR1-1215 آتونیکس VDC (4-30) است.

نکات مهم در هنگام خرید رله حالت جامد:

1- نوع تحریک (ورودی) و خروجی SSR
2- رنج ولتاژ و جریان خروجی
3- توجه به نوع بار (موتوری، اهمی ، AC، DC و …)
4- تعداد فاز
5- انتخاب هیت سینک مناسب
6- انتخاب فیوز مناسب

مزایای رله حالت جامد

سرعت قطع و وصل بسیار بالا نسبت به مدل‌های الکترومکانیکی
عدم ایجاد جرقه هنگام سوییچینگ
مناسب برای استفاده در محل‌هایی که امکان انفجار و احتراق وجود دارد.
طول عمر بالا (به دلیل نداشتن قطعه مکانیکی)
مقاومت بالا در برابر لرزش و ضربه
عملکرد بدون صدا
ابعاد بسیار کوچک
طراحی متنوع برای مدار‌های AC / DC

نکته مهم در رابطه با رله حالت جامد و کنتاکتور

یک رله یا کنتاکتور را می‌توان برای قطع و وصل یک مدار AC و یا حتی DC (البته با رعایت برخی نکات) استفاده کرد. ولی از آنجا که SSR از المان‌های نیمه هادی تشکیل شده، نمی‌توان از SSR نوع AC برای بار DC استفاده کرد.

تنوع رله حالت جامد بسیار زیاد است و با ویژگی‌های کاربردی مختلف ساخته می‌شوند. جایگزین کردن یک رله با رله حالت جامد دیگر نیازمند بررسی و کارشناسی دقیق است. مهندسان فروش برق و صنعت بین‌الملل نماینده فروش محصولات آتونیکس در ایران آماده ارائه خدمات مشاوره، فروش و توزیع تجهیزات اتوماسیون صنعتی Autonics در ایران می‌باشد. جهت مشاوره و خرید با مشاورین فروش این مجموعه تماس حاصل فرمائید.