Relay SSR atau keadaan pepejal adalah suis elektrik berkuasa tinggi yang berfungsi tanpa melibatkan kenalan mekanikal, sebaliknya mereka menggunakan semikonduktor keadaan pepejal seperti MOSFET untuk menukar beban elektrik.

SSR dapat digunakan untuk mengoperasikan beban daya tinggi, melalui voltan pencetus input kecil dengan arus yang dapat diabaikan.

Peranti ini dapat digunakan untuk mengoperasikan beban AC daya tinggi juga Beban DC .

Relay Solid State sangat efisien berbanding dengan geganti elektro-mekanikal kerana beberapa ciri yang berbeza.

Ciri-ciri Utama dan Kelebihan SSR

Ciri dan kelebihan utama relay keadaan pepejal atau SSR adalah:

SSR dapat dibina dengan mudah menggunakan bilangan minimum komponen elektronik biasa
Mereka berfungsi tanpa sebarang bentuk bunyi klik kerana ketiadaan hubungan mekanikal.
Menjadi keadaan pepejal juga bermaksud SSR boleh beralih pada kelajuan yang jauh lebih pantas daripada jenis elektro-mekanikal tradisional.
SSR tidak bergantung kepada bekalan luaran untuk menghidupkan, sebaliknya mengeluarkan bekalan dari beban itu sendiri.
Mereka berfungsi menggunakan arus yang boleh diabaikan dan oleh itu tidak mengalirkan bateri dalam sistem yang dikendalikan bateri. Ini juga memastikan arus terbiar yang boleh diabaikan untuk peranti.

Konsep Kerja SSR asas menggunakan MOSFET

Dalam salah satu catatan saya yang terdahulu, saya menerangkan bagaimana MOSFET berdasarkan suis dua arah dapat digunakan untuk mengendalikan beban elektrik yang diinginkan, seperti standar suis mekanikal , tetapi dengan kelebihan yang luar biasa.

Konsep suis dua arah MOSFET yang sama dapat diterapkan untuk membuat peranti SSR yang ideal.

Untuk SSR berasaskan Triac sila rujuk ke siaran ini

Reka Bentuk SSR Asas

konsep reka bentuk SSR relay keadaan pepejal asas

Dalam reka bentuk SSR asas yang ditunjukkan di atas, kita dapat melihat beberapa MOSFET T1 dan T2 yang diberi nilai yang betul disambungkan ke belakang dengan terminal sumber dan gerbang mereka saling bersatu antara satu sama lain.

D1 dan D2 adalah diod badan dalaman MOSFET masing-masing, yang mungkin diperkuat dengan diod selari luaran, jika diperlukan.

Bekalan DC input juga dapat dilihat terpasang di terminal gerbang / sumber biasa dari kedua MOSFET. Bekalan ini digunakan untuk memicu MOSFET ON atau untuk mengaktifkan ON ON kekal untuk MOSFET semasa unit SSR beroperasi.

“gambarajah litar penyongsang dc to ac pdf ”

Bekalan AC yang dapat sampai ke level utama jaringan dan beban dihubungkan secara bersiri di kedua saluran MOSFET.

“gambarajah suis pemasa mesin basuh ”

Bagaimana ia berfungsi

Cara kerja relay keadaan dijual yang dicadangkan dapat difahami dengan merujuk pada rajah berikut, dan perincian yang sesuai:

Dengan persediaan di atas, kerana bekalan gerbang input dihubungkan, T1 dan T2 keduanya berada di posisi ON yang dihidupkan. Apabila input AC sisi beban dihidupkan, rajah kiri menunjukkan bagaimana kitaran separuh positif dijalankan melalui pasangan MOSFET / dioda yang relevan (T1, D2) dan rajah sebelah kanan menunjukkan bagaimana kitaran AC negatif dilakukan melalui MOSFET pelengkap lain pasangan diod (T2, D1).

Di rajah kiri kita dapati salah satu putaran separuh AC melalui T1, dan D2 (T2 menjadi bias terbalik), dan akhirnya menyelesaikan kitaran melalui beban.

Gambarajah sebelah kanan menunjukkan bagaimana kitaran separuh yang lain melengkapkan litar ke arah yang berlawanan dengan melakukan melalui beban, T2, D1 (T1 dibalikkan secara berat sebelah dalam kes ini).

Dengan cara ini kedua-dua MOSFET T1, T2 bersama dengan diod badan masing-masing D1, D2, membolehkan kedua-dua separuh kitaran AC untuk melakukan, menggerakkan beban AC dengan sempurna, dan menyelesaikan peranan SSR dengan cekap.

Membuat Litar SSR Praktikal

Sejauh ini kita telah mempelajari reka bentuk teoritis SSR, sekarang mari kita maju dan melihat bagaimana modul relay keadaan pepejal praktikal dapat dibina, untuk menukar beban AC kuasa tinggi yang diinginkan, tanpa input DC luaran.

Litar SSR di atas dikonfigurasi dengan cara yang sama seperti yang dibincangkan dalam reka bentuk asas sebelumnya. Walau bagaimanapun, di sini kita dapati dua diod tambahan D1, dan D2, bersama dengan diod badan MOSFET D3, D4.

Diod D1, D2 diperkenalkan untuk tujuan tertentu sehingga membentuk penyearah jambatan bersama dengan diod badan D3, D4 MOSFET.

Suis ON kecil boleh digunakan untuk menghidupkan / mematikan SSR. Suis ini boleh menjadi suis buluh atau suis arus rendah.

Untuk peralihan berkelajuan tinggi, anda boleh mengganti suis dengan a pengganding opto seperti yang ditunjukkan di bawah.

Pada hakikatnya litar sekarang memenuhi 3 syarat.

Ia menguatkan beban AC melalui konfigurasi SSR MOSFET / Diode.
Penyearah jambatan yang dibentuk oleh D1 --- D4 secara serentak menukar input AC muatan menjadi DC yang diperbaiki dan disaring, dan DC ini digunakan untuk bias pintu MOSFET. Ini membolehkan MOSFET dihidupkan dengan betul melalui beban AC itu sendiri, tanpa bergantung pada DC luaran.
DC yang diperbaiki selanjutnya ditamatkan sebagai output DC tambahan yang dapat digunakan untuk menggerakkan beban luaran yang sesuai.

Masalah Litar

Melihat lebih dekat pada reka bentuk di atas menunjukkan bahawa, reka bentuk SSR ini mungkin menghadapi masalah dalam melaksanakan fungsi yang dimaksudkan dengan cekap. Ini kerana, ketika DC beralih tiba di pintu MOSFET, ia akan mulai AKTIF, menyebabkan pemintas arus melalui saluran / sumber, menghabiskan voltan pintu / sumber.

Mari pertimbangkan MOSFET T1. Sebaik sahaja DC yang diperbaiki mula mencapai pintu T1, ia akan mulai AKTIFKAN ke kanan dari sekitar 4 V dan seterusnya, menyebabkan kesan penyaluran bekalan melalui terminal saluran / sumbernya. Pada masa ini, DC akan berjuang untuk naik melintasi diod zener dan mula jatuh ke arah sifar.

Ini seterusnya akan menyebabkan MOSFET dimatikan, dan jenis perjuangan berterusan atau jambatan perang akan berlaku antara saluran / sumber MOSFET dan gerbang / sumber MOSFET, menghalang SSR berfungsi dengan betul.

“papan kekunci dan skrin sentuh adalah yang paling biasa ”

Penyelesaian

Penyelesaian untuk masalah di atas dapat dicapai dengan menggunakan konsep litar contoh berikut.

Objektifnya di sini adalah, untuk memastikan bahawa MOSFET tidak berfungsi sehingga 15 V optimum dikembangkan melintasi diod zener, atau melintasi pintu / sumber MOSFET

Op amp memastikan bahawa outputnya menyala hanya apabila garis DC melintasi ambang rujukan diod zener 15 V, yang membolehkan gerbang MOSFET mendapatkan DC 15 V yang optimum untuk pengaliran.

Garis merah yang dikaitkan dengan pin3 IC 741 dapat ditukar melalui pengganding opto untuk beralih yang diperlukan dari sumber luaran.

Bagaimana ia berfungsi : Seperti yang kita lihat, input pembalik op amp diikat dengan zener 15V, yang membentuk tahap rujukan untuk op amp pin2. Pin3 yang merupakan input pembalikan op amp dihubungkan dengan garis positif. Konfigurasi ini memastikan bahawa pin output6 dari op amp menghasilkan bekalan 15V hanya apabila voltan pin3nya mencapai di atas tanda 15 V. Tindakan memastikan bahawa MOSFET hanya dapat dilakukan melalui voltan gerbang optimum 15 V yang sah, yang membolehkan kerja SSR berfungsi dengan baik.