رله الکترونیکی ssr چیست؟

اکثر مهندسان برق تفاوت بین انواع رله‌ها را می‌دانند؛ اما برای آن دسته از افرادی که نمی‌دانند رله چیست تشخیص انواع رله‌ها از یکدیگر کار دشواری است. در این بخش قصد داریم آگاهی شما را در مورد رله الکترونیکی ssr بالا ببریم.

در نظر داشته باشید که JBH انواع ابزار و تجهیزات محافظتی برقی را به صورت انحصاری طراحی و تولید می‌کند و آن را از طریق نمایندگی‌های خود به فروش می‌رساند. 

رله الکترونیکی ( SSR) چیست؟

رله‌ها انواع مختلفی مانند رله شیشه‌‌ای دارند و رله الکترونیکی ssr نیز یکی از انواع رله است. اصطلاح SSR مخفف solid state relay به معنی رله حالت جامد است. این رله یک عنصر الکترونیکی نیمه هادی است؛ به عبارت دیگر رله الکترونیکی ssr یک قطعه سوئیچینگ الکترونیکی است که در آن با یک سیگنال کنترلی کوچک می‌توان ولتاژ بالا را کنترل کرد. رله الکترونیکی انواع مختلفی دارد که هر کدام از آن‌ها کاربردهای متفاوتی دارند.

 

انواع رله الکترونیکی 

 همانطور که می‌دانید رله‌های مختلفی وجود دارد مانند رله ضربه‌ای، رله شیشه‌ای و رله الکترونیکی. در این بین رله الکترونیکی نیز به طور مجزا انواع مختلفی دارد و از لحاظ کلید زنی به 4 نوع تقسیم می‌شوند.

• کلیدزنی در صفر (Zero Crossing Switching)

این نوع رله برای بارهای مقاومتی، خازنی و سلفی قابل استفاده است.

زمانی که ولتاژ به صفر می‌رسد، رله ssr با کلیدزنی از نوع صفر روشن یا خاموش شده و در پی آن عملیات سوییچ هم انجام می‌شود.

یکی از مزایای رله Zero Crossing Switching این است که از ایجاد نویز جلوگیری می‌کند و مانع آسیب رسیدن به رله می‌شود.

 

•  عمل در لحظه دریافت فرمان (Instant-ON) Random Switching

رله لحظه‌ای روشن برای کنترل فاز و بارهای سلفی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 این نوع رله در لحظه تحریک و به محض قطع تحریک، خاموش می‌شود. عملکرد رله Random Switching منجر به ایجاد امواج الکترومغناطیسی می‌شود.

 

• کلید زنی در پیک (Peak Switching)

 این رله قابل استفاده برای بارهای سلفی با سیم پیچ‌های هسته آهنی است.

 زمانی که دامنه ولتاژ در بالاترین حد قرار بگیرد، این نوع از رله‌های الکترونیکی عمل کلیدزنی خود را انجام می‌دهد.

 

• کلید زنی آنالوگ (Analog Switching)

از این رله می‌توان برای کنترل فاز استفاده کرد و همچنین قابل استفاده برای بارهای مقاومتی، خازنی و سلفی است. 

یکی از پرکاربردترین نوع رله الکترونیکی، کلید زنی آنالوگ است. از جمله موارد استفاده این نوع رله در سافت استارترها و انواع کنترل کننده‌های سرعت موتور است.

ویژگی‌های رله الکترونیکی SSR

رله‌های الکترونیکی یا همان SSRها ویژگی‌هایی دارند که بر اساس آن‌ها می‌توان کیفیت این رله‌ها را تشخیص داد.

•  این رله‌ها در برابر ضربات و ارتعاشاعات مکانیکی مقاوم هستند.
• طول عمر بالایی دارند.
• در زمان قطع و وصل خروجی‌ها ولتاژ سرعت بسیار بالایی دارند.
• در برابر رطوبت، گرد و غبار عایق هستند.
• رله الکترونیکی دارای قطعات محرک نیست؛ به همین علت صدا و نویز ندارد.

 

مزایا و معایب ssr چیست؟

انواع رله الکترونیکی مزایا و معایب زیادی دارند که در ادامه به آن‌ها اشاره می‌کنیم.

 

مزایا:

• اولین مزیتی که این رله دارد طول عمر بیشتر آن از رله‌های مکانیکی است.
• این رله از نظر ابعاد بسیار کوچکتر و سبکتر از رله‌های مکانیکی است.
• رله الکترونیکی برای راه‌اندازی به جریان بسیار کمی نیاز دارد.
• از آنجا که در فرآیند کلید زنی هیچ جرقه‌ای صورت نمی‌گیرد استفاده از این دسته از رله‌ها در مکان‌های قابل اشتعال سطح امنیت را بالا می‌برد.
•  عملکرد رله الکترونیکی SSR بدون صدا بوده و در برابر ضربه و لرزش مقاوم‌تر است.

 

معایب:

• رله‌های الکترونیکی قیمت بالاتری نسبت به رله‌های مکانیکی دارند.
• گاهی پیش می‌آید که جریان عبوری از رله الکترونیکی دچار محدودیت شود؛ از جمله عواملی که جریان عبوری SSRها را محدود می‌کند افت ولتاژ کوچکی است که در هر ترانزیستور رخ می‌دهد؛ با این حال امروزه با وجود محصولات پیشرفته می‌توان رله الکترونیکی 100 تا 1200 آمپری تولید کرد.

 

کاربردهای رله الکترونیکی SSR

• مدارهایی که به سرعت بالا نیاز دارند؛ مانند کنترل دور موتور و سافت استارتر
• كنترل جهت حركت یك موتور DC به كمك چهار SSR بسته شده به صورت پل ( H-Bridge)
• استفاده در کنتاکت‌های یک کنتاکتور الکترونیکی
• كنترل حرارت با خروجي پالس كنترل PID
• قابل استفاده در هیترها

 نحوه عملکرد رله الکترونیکی SSR

هنگامی که ولتاژ به ورودی رله SSR می‌رسد، رله توسط یک دستگاه الکترونیکی دیگری مانند دیود، LED، مقاومت و ترانزیستور انرژی را دریافت می‌کند. دستگاه الکترونیکی سیگنال‌های الکتریکی را به سیگنال‌های نوری تبدیل می‌کند؛ بنابراین در حالی که سیگنال‌ها را با سرعت بالا رله می‌کند، بخش ورودی و خروجی را نیز به طور کامل ایزوله می‌کند.

در مرحله دوم یک سیگنال الکتریکی به مداری به اسم ماشه در مدارهای خروجی منتقل می‌شود؛ سپس عنصر سوئیچینگ در مدار خروجی روشن می‌شود. هنگامی که عنصر کلید روشن شد، دستگاه متصل به خروجی فعال می‌شود.

در نظر داشته باشید که حذف ولتاژ ورودی مدار کنترل را غیرفعال می‌کند و SSR خاموش می‌شود.

 

نکاتی درباره رله الکترونیکی 

عملکرد رله حالت جامد یا SSR شبیه رله‌های الکترومکانیکی است؛ تنها تفاوتی که دارد این است که هیچ قسمت متحرکی در رله SSR وجود نداشته و نسبت به رله الکترومکانیکی دارای ابعاد کوچکتری است.

متحرک نبودن قطعه‌ای در SSR موجب افزایش عمر قطعه شده و در مداراتی که تعداد دفعات کلید زدن زیاد است بسیار پرکاربرد است.

رله حالت جامد دارای یک ورودی برای کنترل و یک خروجی برای کلیدزنی است.

عنصر فرستنده سیگنال‌های کنترلی معمولاً به صورت نورِ یک دیود نوری و عنصر گیرنده که خروجی SSR است مانند کلید عمل می‌کند.