DIY โซลิดสเตตรีเลย์: คำแนะนำในการประกอบและเคล็ดลับการเชื่อมต่อ

ทรานซิสเตอร์ดาร์ลิงตัน

หากโหลดมีกำลังมากกระแสที่ไหลผ่านก็สามารถเข้าถึงได้
หลายแอมป์ สำหรับทรานซิสเตอร์กำลังสูง ค่าสัมประสิทธิ์ $\beta$ can
จะไม่เพียงพอ (ยิ่งกว่านั้น อย่างที่เห็นจากตาราง เพื่อความทรงพลัง
ทรานซิสเตอร์ก็เล็กอยู่แล้ว)

ในกรณีนี้ คุณสามารถใช้การเรียงซ้อนของทรานซิสเตอร์สองตัว ครั้งแรก
ทรานซิสเตอร์ควบคุมกระแสซึ่งเปิดทรานซิสเตอร์ตัวที่สอง เช่น
วงจรสวิตชิ่งเรียกว่าวงจรดาร์ลิงตัน

ในวงจรนี้ ค่าสัมประสิทธิ์ $\beta$ ของทรานซิสเตอร์สองตัวจะถูกคูณ ซึ่ง
ช่วยให้คุณได้รับค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายโอนกระแสที่สูงมาก

เพื่อเพิ่มความเร็วในการเปิดปิดของทรานซิสเตอร์ คุณสามารถเชื่อมต่อแต่ละตัว
อีซีแอลและตัวต้านทานเบส

แนวต้านต้องมากพอที่จะไม่กระทบกระแส
ฐาน - อีซีแอล ค่าทั่วไปคือ 5…10 kΩ สำหรับแรงดันไฟฟ้า 5…12 V.

ทรานซิสเตอร์ดาร์ลิงตันมีจำหน่ายเป็นอุปกรณ์แยกต่างหาก ตัวอย่าง
ทรานซิสเตอร์ดังกล่าวแสดงในตาราง

แบบอย่าง	$\เบต้า$	$\max\ I_{k}$	$\max\ V_{ke}$
KT829V	750	8 อา	60 V
BDX54C	750	8 อา	100 V

มิฉะนั้น การทำงานของคีย์ยังคงเหมือนเดิม

ข้อดีและข้อเสีย

ไม่เหมือนกับรีเลย์ประเภทอื่น โซลิดสเตตรีเลย์ไม่มีหน้าสัมผัสที่เคลื่อนที่ การสลับวงจรไฟฟ้าในอุปกรณ์นี้ดำเนินการตามหลักการของคีย์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทำกับเซมิคอนดักเตอร์ เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาในการสร้างโซลิดสเตตรีเลย์ จำเป็นต้องเข้าใจหลักการทำงานของอุปกรณ์และการออกแบบ

อย่างไรก็ตาม ควรเริ่มต้นด้วยคำอธิบายข้อดีหลัก ๆ :

• ความสามารถในการสลับโหลดที่ทรงพลัง
• การสลับเกิดขึ้นด้วยความเร็วสูง
• การแยกด้วยไฟฟ้าด้วยไฟฟ้าคุณภาพสูง
• สามารถทนต่อการโอเวอร์โหลดอย่างรุนแรงในระยะเวลาอันสั้น

ไม่มีรีเลย์เชิงกลใดที่มีพารามิเตอร์ที่คล้ายกัน ขอบเขตของโซลิดสเตตรีเลย์ (SSR) นั้นไม่จำกัดในทางปฏิบัติ การไม่มีองค์ประกอบที่เคลื่อนไหวในการออกแบบทำให้อายุการใช้งานของอุปกรณ์เพิ่มขึ้นอย่างมาก อย่างไรก็ตามควรจำไว้ว่าอุปกรณ์ดังกล่าวไม่ได้มีเพียงข้อดีเท่านั้น คุณสมบัติบางอย่างของ SSR เป็นข้อเสีย ตัวอย่างเช่น ในระหว่างการทำงานของอุปกรณ์ทรงพลัง จำเป็นต้องใช้องค์ประกอบเพิ่มเติมเพื่อกำจัดพลังงานความร้อน

บ่อยครั้งที่ขนาดของหม้อน้ำเกินขนาดของรีเลย์อย่างมาก ในสถานการณ์เช่นนี้ การติดตั้งอุปกรณ์ค่อนข้างยากเมื่อปิดอุปกรณ์จะสังเกตเห็นการรั่วไหลของกระแสไฟฟ้าซึ่งนำไปสู่ลักษณะที่ปรากฏของลักษณะแรงดันไฟฟ้าที่ไม่เป็นเชิงเส้น

ดังนั้นเมื่อใช้ SSR ควรให้ความสนใจกับลักษณะของแรงดันไฟสวิตชิ่ง อุปกรณ์บางประเภทสามารถทำงานได้ในเครือข่ายที่มีกระแสไฟตรงเท่านั้น

เมื่อเชื่อมต่อโซลิดสเตตรีเลย์กับวงจร คุณต้องจัดเตรียมวิธีการป้องกันผลบวกลวง

โซลิดสเตต - ฉันควรใช้หรือไม่

ในการเริ่มต้น เราจะพิจารณาความเป็นไปได้ของการใช้รีเลย์ดังกล่าวด้วย ตัวอย่างเช่น กรณีจริง:

อีกกรณีหนึ่งที่ไม่ต้องการรีเลย์ดังกล่าว:

โอเวอร์โหลดและการป้องกันโซลิดสเตตรีเลย์จะกล่าวถึงในรายละเอียดด้านล่าง และในกรณีนี้ ขอแนะนำให้ใช้คอนแทคเตอร์แบบธรรมดาซึ่งทำงานได้ดีกับการโอเวอร์โหลดและมีค่าใช้จ่ายน้อยกว่า 10 เท่า

ดังนั้นจึงไม่คุ้มที่จะไล่ตามแฟชั่น แต่ควรใช้การคำนวณอย่างมีสติ การคำนวณกระแสและการเงิน

หากนึกถึงใครบางคน คุณสามารถสตาร์ทเครื่องยนต์ขนาด 10 กิโลวัตต์ด้วยปุ่มกระดิ่งหรือสวิตช์กก! แต่มันไม่ง่ายอย่างนั้นรายละเอียดจะอยู่ด้านล่าง

วัตถุประสงค์และประเภท

รีเลย์ควบคุมกระแสไฟเป็นอุปกรณ์ที่ตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันของขนาดของกระแสไฟฟ้าที่เข้ามา และหากจำเป็น ให้ปิดไฟให้กับผู้ใช้บริการบางรายหรือระบบจ่ายไฟทั้งหมด หลักการทำงานของมันขึ้นอยู่กับการเปรียบเทียบสัญญาณไฟฟ้าภายนอกและการตอบสนองทันทีหากไม่ตรงกับพารามิเตอร์การทำงานของอุปกรณ์ ใช้สำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ปั๊ม เครื่องยนต์รถยนต์ เครื่องมือกล เครื่องใช้ในครัวเรือนและอื่น ๆ

มีอุปกรณ์ประเภทกระแสตรงและกระแสสลับดังนี้:

1. ระดับกลาง;
2. ป้องกัน;
3. วัด;
4. ความกดดัน;
5. เวลา.

อุปกรณ์ระดับกลางหรือรีเลย์กระแสไฟสูงสุด (RTM, RST 11M, RS-80M, REO-401) ใช้เพื่อเปิดหรือปิดวงจรของเครือข่ายไฟฟ้าบางอย่างเมื่อถึงค่าปัจจุบัน มักใช้ในอพาร์ตเมนต์หรือบ้านเพื่อเพิ่มการป้องกันอุปกรณ์ในครัวเรือนจากแรงดันไฟและกระแสไฟกระชาก

หลักการทำงานของอุปกรณ์ระบายความร้อนหรืออุปกรณ์ป้องกันขึ้นอยู่กับการควบคุมอุณหภูมิของหน้าสัมผัสของอุปกรณ์บางอย่าง ใช้เพื่อป้องกันอุปกรณ์จากความร้อนสูงเกินไป ตัวอย่างเช่น หากเตารีดร้อนเกินไป เซ็นเซอร์ดังกล่าวจะปิดไฟโดยอัตโนมัติและเปิดเครื่องหลังจากที่อุปกรณ์เย็นลง

รีเลย์แบบสถิตหรือแบบวัด (REV) ช่วยในการปิดหน้าสัมผัสวงจรเมื่อค่ากระแสไฟฟ้าปรากฏขึ้น วัตถุประสงค์หลักคือเพื่อเปรียบเทียบพารามิเตอร์เครือข่ายที่มีอยู่และพารามิเตอร์ที่จำเป็น รวมทั้งตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว

สวิตช์ความดัน (RPI-15, 20, RPZH-1M, FQS-U, FLU และอื่นๆ) จำเป็นในการควบคุมของเหลว (น้ำ น้ำมัน น้ำมัน) อากาศ ฯลฯ ใช้สำหรับปิดปั๊มหรืออุปกรณ์อื่นๆ เมื่อ ตัวบ่งชี้ที่ตั้งไว้ถึงความกดดัน มักใช้ในระบบประปาและสถานีบริการรถยนต์

จำเป็นต้องใช้รีเลย์หน่วงเวลา (ผู้ผลิต EPL, Danfoss และรุ่น PTB) เพื่อควบคุมและชะลอการตอบสนองของอุปกรณ์บางอย่างเมื่อตรวจพบการรั่วไหลในปัจจุบันหรือความล้มเหลวของเครือข่ายอื่นๆ อุปกรณ์ป้องกันรีเลย์ดังกล่าวใช้ทั้งในชีวิตประจำวันและในอุตสาหกรรม ป้องกันการเปิดใช้งานก่อนวัยอันควรของโหมดฉุกเฉิน การทำงานของ RCD (ยังเป็นรีเลย์ส่วนต่าง) และเบรกเกอร์วงจรโครงร่างการติดตั้งมักจะรวมกับหลักการรวมอุปกรณ์ป้องกันและส่วนต่างในเครือข่าย

นอกจากนี้ยังมีรีเลย์แรงดันแม่เหล็กไฟฟ้าและกระแสไฟ, กลไก, โซลิดสเตต ฯลฯ

โซลิดสเตตรีเลย์เป็นอุปกรณ์เฟสเดียวสำหรับสลับกระแสสูง (จาก 250 A) ให้การป้องกันไฟฟ้าและการแยกวงจรไฟฟ้า ในกรณีส่วนใหญ่ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ได้รับการออกแบบให้ตอบสนองต่อปัญหาเครือข่ายได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำ ข้อดีอีกประการหนึ่งคือรีเลย์ปัจจุบันสามารถทำได้ด้วยมือ

ตามการออกแบบ รีเลย์แบ่งออกเป็นแบบกลไกและแบบแม่เหล็กไฟฟ้า และตอนนี้ ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น เป็นแบบอิเล็กทรอนิกส์ สามารถใช้เครื่องกลในสภาพการทำงานต่างๆ โดยไม่ต้องใช้วงจรที่ซับซ้อนในการเชื่อมต่อ มีความทนทานและเชื่อถือได้ แต่ในขณะเดียวกันก็ไม่แม่นยำเพียงพอ ดังนั้นจึงใช้คู่หูอิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัยกว่าเป็นหลัก

คู่มือการคัดเลือก

เนื่องจากการสูญเสียทางไฟฟ้าในเซมิคอนดักเตอร์กำลัง โซลิดสเตตรีเลย์จะร้อนขึ้นเมื่อโหลดถูกสลับ สิ่งนี้กำหนดข้อ จำกัด เกี่ยวกับปริมาณของกระแสสลับ อุณหภูมิ 40 องศาเซลเซียสไม่ทำให้พารามิเตอร์การทำงานของอุปกรณ์เสื่อมสภาพ อย่างไรก็ตาม การให้ความร้อนที่สูงกว่า 60C จะช่วยลดค่ากระแสไฟที่อนุญาตได้อย่างมาก ในกรณีนี้ รีเลย์อาจเข้าสู่โหมดการทำงานที่ไม่สามารถควบคุมได้และล้มเหลว

ดังนั้นในระหว่างการทำงานระยะยาวของรีเลย์ในโหมดปกติและโดยเฉพาะอย่างยิ่งโหมด "หนัก" (ด้วยการสลับกระแสในระยะยาวที่สูงกว่า 5 A) จำเป็นต้องใช้หม้อน้ำที่โหลดที่เพิ่มขึ้นเช่นในกรณีของโหลดที่มีลักษณะ "อุปนัย" (โซลินอยด์แม่เหล็กไฟฟ้า ฯลฯ ) ขอแนะนำให้เลือกอุปกรณ์ที่มีระยะขอบกระแสขนาดใหญ่ - 2-4 เท่าและในกรณีของ ควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัส ระยะขอบปัจจุบัน 6-10 เท่า

เมื่อทำงานกับโหลดประเภทต่าง ๆ การเปิดรีเลย์จะมาพร้อมกับกระแสไฟกระชากของระยะเวลาและแอมพลิจูดที่หลากหลายซึ่งต้องคำนึงถึงค่าเมื่อเลือก:

• โหลดที่ใช้งานอย่างหมดจด (เครื่องทำความร้อน) ให้กระแสไฟกระชากที่ต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ซึ่งถูกกำจัดออกไปจริงเมื่อใช้รีเลย์โดยเปลี่ยนเป็น "0"
• หลอดไส้, หลอดฮาโลเจน, เมื่อเปิด, ผ่านกระแส 7 ... 12 เท่าของค่าปกติ;
• หลอดฟลูออเรสเซนต์ในช่วงวินาทีแรก (สูงสุด 10 วินาที) ให้กระแสไฟกระชากระยะสั้น 5 ... สูงกว่ากระแสไฟที่กำหนด 10 เท่า
• หลอดปรอทให้กระแสไฟเกินสามเท่าในช่วง 3-5 นาทีแรก
• ขดลวดของรีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้าของกระแสสลับ: กระแสคือ 3 ... มากกว่ากระแสที่กำหนด 10 เท่าเป็นเวลา 1-2 งวด;
• ขดลวดโซลินอยด์: กระแส 10 ... มากกว่ากระแสที่ระบุ 20 เท่าเป็นเวลา 0.05 - 0.1 วินาที;
• มอเตอร์ไฟฟ้า: กระแสไฟ 5 ... มากกว่ากระแสไฟที่กำหนด 10 เท่าสำหรับ 0.2 - 0.5 วินาที;
• โหลดอุปนัยสูงพร้อมแกนที่อิ่มตัว (หม้อแปลงที่ไม่ได้ใช้งาน) เมื่อเปิดในเฟสแรงดันศูนย์: กระแสคือ 20 ... 40 เท่าของกระแสเล็กน้อยสำหรับ 0.05 - 0.2 วินาที;
• โหลด capacitive เมื่อเปิดในเฟสใกล้กับ 90°: กระแสคือ 20 ... 40 เท่าของกระแสที่ระบุเป็นเวลาตั้งแต่สิบไมโครวินาทีถึงหลายสิบมิลลิวินาที

น่าสนใจมาก โฟโต้รีเลย์ใช้สำหรับไฟถนนอย่างไร?

ความสามารถในการทนต่อกระแสไฟเกินกำหนดโดยขนาดของ "กระแสไฟช็อต"นี่คือแอมพลิจูดของพัลส์เดี่ยวของระยะเวลาที่กำหนด (โดยปกติคือ 10 มิลลิวินาที) สำหรับ รีเลย์กระแสตรง ค่านี้มักจะสูงกว่าค่ากระแสตรงสูงสุดที่อนุญาต 2-3 เท่า สำหรับไทริสเตอร์รีเลย์อัตราส่วนนี้จะอยู่ที่ประมาณ 10 สำหรับกระแสเกินของระยะเวลาโดยพลการ เราสามารถดำเนินการจากการพึ่งพาเชิงประจักษ์: การเพิ่มขึ้นของระยะเวลาโอเวอร์โหลดโดย ลำดับความสำคัญทำให้แอมพลิจูดปัจจุบันลดลง การคำนวณภาระสูงสุดแสดงไว้ในตารางด้านล่าง

ตารางคำนวณโหลดสูงสุดสำหรับโซลิดสเตตรีเลย์

การเลือกกระแสไฟพิกัดสำหรับโหลดเฉพาะควรอยู่ในอัตราส่วนระหว่างระยะขอบของกระแสไฟพิกัดของรีเลย์และการแนะนำมาตรการเพิ่มเติมเพื่อลดกระแสเริ่มต้น (ตัวต้านทานจำกัดกระแส เครื่องปฏิกรณ์ ฯลฯ)

เพื่อเพิ่มความต้านทานของอุปกรณ์ต่อสัญญาณรบกวน วงจรภายนอกจะถูกวางขนานกับหน้าสัมผัสสวิตชิ่ง ซึ่งประกอบด้วยตัวต้านทานแบบต่ออนุกรมและความจุ (วงจร RC) เพื่อการป้องกันที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้นจากแหล่งกำเนิดแรงดันไฟเกินที่ด้านโหลด จำเป็นต้องเชื่อมต่อวาริสเตอร์ป้องกันควบคู่ไปกับแต่ละเฟสของ SSR

โครงการ การเชื่อมต่อโซลิดสเตตรีเลย์.

เมื่อเปลี่ยนโหลดอุปนัยจำเป็นต้องใช้วาริสเตอร์ป้องกัน การเลือกค่าที่ต้องการของวาริสเตอร์ขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับโหลดและคำนวณโดยสูตร: Uvaristor = (1.6 ... 1.9) x Uload

ประเภทของวาริสเตอร์ถูกกำหนดตามลักษณะเฉพาะของอุปกรณ์ วาริสเตอร์ในประเทศที่ได้รับความนิยมมากที่สุดคือซีรีส์: CH2-1, CH2-2, VR-1, VR-2รีเลย์โซลิดสเตตให้การแยกทางไฟฟ้าที่ดีของวงจรอินพุตและเอาต์พุต เช่นเดียวกับวงจรที่มีกระแสไฟไหลจากองค์ประกอบโครงสร้างของอุปกรณ์ ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องมีมาตรการแยกวงจรเพิ่มเติม

คุณสมบัติของกระบวนการผลิต

ภาระขององค์ประกอบความร้อนคือ W
อินพุตเป็นวงจรหลักที่มีการตั้งค่าความต้านทานคงที่
ตามปกติในการนำกลไกทางไฟฟ้ามาใช้งาน หน้าสัมผัสจะถูกใช้ซึ่งปิดและเปิดเป็นระยะ
กำลังขับของคำสั่ง W. ในวงจรนี้มีตัวเลือกอินพุตสองแบบ: อินพุตควบคุมโดยตรงไปยังออปโตคัปเปลอร์ไดโอดและสัญญาณอินพุตที่จ่ายผ่านทรานซิสเตอร์ การสลับวงจรไฟฟ้าในอุปกรณ์นี้ดำเนินการตามหลักการของคีย์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทำกับเซมิคอนดักเตอร์
คำแนะนำสำหรับการเลือกคูลเลอร์มีอยู่ในเอกสารทางเทคนิคสำหรับโซลิดสเตตรีเลย์เฉพาะ ดังนั้นจึงเป็นไปไม่ได้ที่จะให้คำแนะนำที่เป็นสากล ภายใต้เงื่อนไขบางประการ สามารถใช้โซลิดสเตตรีเลย์เพื่อสตาร์ทมอเตอร์เหนี่ยวนำได้

ดังนั้นจึงมีความล่าช้าในการปิดสูงสุดที่เป็นไปได้ระหว่างการถอดสัญญาณอินพุตและการตัดกระแสโหลดในครึ่งรอบ การแยกคุณภาพสูงระหว่างวงจรควบคุมและโหลด รีเลย์ไร้เสียงเหล่านี้ใช้แทนคอนแทคเตอร์และสตาร์ทเตอร์ได้ดี ใช้หลักการปรับแบบเดียวกันในเครื่องหรี่ไฟในครัวเรือนเมื่อถอดสัญญาณแรงดันไฟ DC อินพุตออก เอาต์พุตจะไม่ดับกะทันหัน เนื่องจากหลังจากทริกเกอร์แล้ว ไทริสเตอร์หรือไทรแอกที่ใช้เป็นอุปกรณ์สวิตชิ่งจะยังคงเปิดอยู่ในช่วงที่เหลือของครึ่งรอบจนกว่ากระแสโหลดจะต่ำกว่ากระแสไฟ อุปกรณ์จับยึดเมื่อถึงจุดนั้นก็จะดับลง

วิดีโอ: การทดสอบโซลิดสเตตรีเลย์ จำเป็นต้องเน้นคุณสมบัติต่อไปนี้ของโซลิดสเตตรีเลย์: ด้วยความช่วยเหลือของการแยกแสงทำให้มีการแยกวงจรต่าง ๆ ของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ในแบบจำลองโซลิดสเตต บทบาทนี้เล่นโดยไทริสเตอร์ ทรานซิสเตอร์ และไตรแอก

ด้วยความช่วยเหลือผู้ติดต่อจะถูกดึงดูด สามารถป้องกันได้ทั้งภายในตัวเรือนรีเลย์และแยกจากกัน

โปรดทราบว่าสำหรับกลุ่มไตรแอก ข้อสรุปมักจะคลุมเครือ ดังนั้นต้องตรวจสอบล่วงหน้า ในการใช้แรงดันไฟฟ้ากับโหลดจะใช้วงจรสวิตชิ่งซึ่งรวมถึงทรานซิสเตอร์, ซิลิกอนไดโอดและไตรแอก

ในตัวอย่างนี้ ค่าความต้านทานที่ต้องการระหว่างโอห์มและโอห์มจะเป็นเช่นนั้น
โซลิดสเตตรีเลย์แทนคอนแทคเตอร์

ตัวเลือกการควบคุมกำลังโหลด

วันนี้ มีสองตัวเลือกหลักสำหรับการจัดการพลังงาน ลองพิจารณารายละเอียดเพิ่มเติม:

1. การควบคุมเฟส ที่นี่สัญญาณเอาท์พุตสำหรับ I ในการโหลดมีรูปแบบของไซนัส แรงดันไฟขาออกตั้งไว้ที่ 10, 50 และ 90 เปอร์เซ็นต์ ข้อดีของรูปแบบดังกล่าวชัดเจน - ความราบรื่นของสัญญาณเอาต์พุต, ความสามารถในการเชื่อมต่อโหลดประเภทต่างๆ ลบ - การรบกวนในกระบวนการเปลี่ยน
2. ควบคุมด้วยการเปลี่ยน (ในกระบวนการเปลี่ยนผ่านเป็นศูนย์)ข้อดีของวิธีการควบคุมคือระหว่างการทำงานของโซลิดสเตตรีเลย์ไม่มีการรบกวนที่รบกวนฮาร์มอนิกที่สามระหว่างกระบวนการเปลี่ยน จากข้อบกพร่อง - แอปพลิเคชั่นที่ จำกัด รูปแบบการควบคุมนี้เหมาะสำหรับโหลดแบบ capacitive และ resistive ไม่แนะนำให้ใช้กับโหลดอุปนัยสูง

แม้จะมีราคาสูงขึ้น แต่โซลิดสเตตรีเลย์จะค่อย ๆ แทนที่อุปกรณ์มาตรฐานด้วยหน้าสัมผัส เนื่องจากความน่าเชื่อถือ ไม่มีเสียง บำรุงรักษาง่าย และอายุการใช้งานยาวนาน

การมีข้อบกพร่องจะไม่ส่งผลเสียหากคุณเข้าใกล้การเลือกและติดตั้งอุปกรณ์อย่างถูกต้อง

ข้อดีและข้อเสีย

สำหรับการผลิตโซลิดสเตตรีเลย์ คุณสามารถใช้โซ่ที่ประกอบด้วยวงจรควบคุมและไตรแอก เพื่อปรับปรุงกระบวนการกระจายความร้อน คุณควรใช้แผ่นแปะระบายความร้อน โดยวางไว้บนพื้นที่สัมผัสทั้งหมดของฐานอะลูมิเนียมและส่วนประกอบเซมิคอนดักเตอร์ นี่เป็นเพราะรีเลย์โซลิดสเตตสวิตช์สลับ AC ใช้ SCR และ triac เป็นอุปกรณ์สลับเอาต์พุตซึ่งยังคงทำงานหลังจากอินพุตถูกลบออกจนกว่ากระแสไฟ AC ที่ไหลผ่านอุปกรณ์จะลดลงต่ำกว่าเกณฑ์หรือคงค่าไว้ กระแส เหมาะสำหรับการขับโหลดแบบต้านทาน, คาปาซิทีฟและอุปนัย
ในกรณีนี้ จำเป็นต้องเลือกแหล่งสัญญาณที่มีกำลังเพียงพอเพื่อเปิดกลุ่มรีเลย์ทั้งหมด
แต่ถ้ากระแสน้ำสูงจะทำให้ธาตุร้อนขึ้น
ก่อนที่จะพยายามสร้างโซลิดสเตตรีเลย์ด้วยตัวเอง ควรทำความคุ้นเคยกับการออกแบบพื้นฐานของอุปกรณ์ดังกล่าว เพื่อทำความเข้าใจหลักการทำงานของอุปกรณ์ดังกล่าว แบบแผนสำหรับการเชื่อมต่อรีเลย์ อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ประเภทนี้ทั้งหมดแบ่งออกเป็นส่วน ๆ ซึ่งรวมถึง: ส่วนอินพุต, การแยกแสง, ทริกเกอร์ตลอดจนวงจรสวิตช์และการป้องกัน
ในกรณีนี้ ค่าปัจจุบันระยะสั้นสูงสุดสามารถเข้าถึง A
การสลับเกิดขึ้นด้วยความเร็วสูง สารประกอบการหล่อ ข้อดีและข้อเสีย รีเลย์แบบโซลิดสเตตไม่มีหน้าสัมผัสที่เคลื่อนที่ต่างจากรีเลย์ประเภทอื่น
วงจรเอาท์พุตของรีเลย์โซลิดสเตตมาตรฐานส่วนใหญ่ได้รับการกำหนดค่าให้ดำเนินการสลับประเภทเดียวเท่านั้น ให้เทียบเท่ากับโหมดการทำงาน SPST-NO ขั้วเดี่ยวขั้วเดี่ยวแบบเปิดตามปกติของรีเลย์ระบบเครื่องกลไฟฟ้า MOC Opto-Triac Isolator มีลักษณะเหมือนกัน แต่มีการตรวจจับจุดข้ามเป็นศูนย์ในตัว ช่วยให้โหลดสามารถรับพลังงานได้เต็มที่โดยไม่มีกระแสไฟเข้าขนาดใหญ่เมื่อเปลี่ยนโหลดแบบเหนี่ยวนำ
การบรรยายครั้งที่ 357 โซลิดสเตตรีเลย์

วิธีทำ TTR ด้วยมือของคุณเอง?

เมื่อพิจารณาถึงคุณสมบัติการออกแบบของอุปกรณ์ (เสาหิน) วงจรไม่ได้ประกอบบนกระดานข้อความตามธรรมเนียม แต่โดยการติดตั้งบนพื้นผิว

มีวิธีแก้ปัญหาวงจรมากมายในทิศทางนี้ ตัวเลือกเฉพาะขึ้นอยู่กับกำลังสวิตช์ที่ต้องการและพารามิเตอร์อื่นๆ

ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์สำหรับการประกอบวงจร

รายการองค์ประกอบของวงจรอย่างง่ายสำหรับการเรียนรู้เชิงปฏิบัติและการสร้างรีเลย์โซลิดสเตตด้วยมือของคุณเองมีดังนี้:

1. ออปโตคัปเปลอร์ประเภท MOS3083
2. ไทรแอก ชนิด VT139-800
3. ชุดทรานซิสเตอร์ KT209
4. ตัวต้านทาน, ซีเนอร์ไดโอด, LED

ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่ระบุทั้งหมดถูกบัดกรีโดยการติดตั้งบนพื้นผิวตามรูปแบบต่อไปนี้:

เนื่องจากการใช้ออปโตคัปเปลอร์ MOS3083 ในวงจรสร้างสัญญาณควบคุม ค่าแรงดันไฟเข้าอาจแตกต่างกันตั้งแต่ 5 ถึง 24 โวลต์

และเนื่องจากสายโซ่ที่ประกอบด้วยซีเนอร์ไดโอดและตัวต้านทานจำกัด กระแสที่ไหลผ่าน LED ควบคุมจึงลดลงเหลือน้อยที่สุด โซลูชันนี้ช่วยให้มั่นใจได้ถึงอายุการใช้งานที่ยาวนานของ LED ควบคุม

การตรวจสอบประสิทธิภาพของวงจรประกอบ

ต้องตรวจสอบวงจรที่ประกอบเพื่อการใช้งาน ในกรณีนี้ ไม่จำเป็นต้องเชื่อมต่อแรงดันโหลด 220 โวลต์กับวงจรสวิตชิ่งผ่านไตรแอก การเชื่อมต่ออุปกรณ์วัด - เครื่องทดสอบขนานกับสายสวิตชิ่งของ triac ก็เพียงพอแล้ว

ต้องตั้งค่าโหมดการวัดของผู้ทดสอบเป็น "mOhm" และใช้พลังงาน (5-24V) กับวงจรสร้างแรงดันควบคุม หากทุกอย่างถูกต้อง ผู้ทดสอบควรแสดงค่าความต้านทานจาก “mΩ” ถึง “kΩ”

อุปกรณ์ที่อยู่อาศัยเสาหิน

ภายใต้ฐานของตัวเรือนของรีเลย์โซลิดสเตตในอนาคตจะต้องใช้แผ่นอลูมิเนียมหนา 3-5 มม. ขนาดของเพลตไม่สำคัญ แต่ต้องเป็นไปตามเงื่อนไขสำหรับการกำจัดความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพจาก triac เมื่อองค์ประกอบอิเล็กทรอนิกส์นี้ถูกทำให้ร้อน

พื้นผิวของแผ่นอะลูมิเนียมต้องเรียบ นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องดำเนินการทั้งสองด้าน - ทำความสะอาดด้วยกระดาษทรายละเอียดขัดเงา

ในขั้นตอนต่อไปจานที่เตรียมไว้จะติดตั้ง "แบบหล่อ" - ขอบที่ทำจากกระดาษแข็งหนาหรือพลาสติกติดกาวรอบปริมณฑลคุณควรได้กล่องชนิดหนึ่งซึ่งจะเติมด้วยอีพ็อกซี่ในภายหลัง

ภายในกล่องที่สร้างขึ้นนั้น จะวางวงจรอิเล็กทรอนิกส์ของรีเลย์โซลิดสเตตที่ประกอบโดย "หลังคา" เฉพาะ Triac ที่วางอยู่บนพื้นผิวของแผ่นอลูมิเนียม

ไม่ควรให้ชิ้นส่วนหรือตัวนำของวงจรอื่นๆ สัมผัสกับพื้นผิวอะลูมิเนียม ไทรแอกถูกนำไปใช้กับอะลูมิเนียมกับส่วนนั้นของเคส ซึ่งออกแบบมาสำหรับการติดตั้งบนหม้อน้ำ

ควรใช้แปะที่นำความร้อนบนพื้นที่สัมผัสของตัวเรือน triac และพื้นผิวอะลูมิเนียม ต้องติดตั้งไตรแอกบางยี่ห้อที่มีขั้วบวกที่ไม่มีฉนวนผ่านปะเก็นไมกา

ต้องกดไทรแอกกับฐานอย่างแน่นหนาแล้วเทกาวอีพ็อกซี่รอบปริมณฑลหรือยึดด้วยวิธีใดวิธีหนึ่งโดยไม่รบกวนพื้นผิวด้านหลังของวัสดุพิมพ์ (เช่น ด้วยหมุดย้ำ)

การเตรียมส่วนผสมและเทร่างกาย

สำหรับการผลิตตัวเครื่องที่เป็นของแข็งของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์นั้นจำเป็นต้องทำส่วนผสมแบบผสม องค์ประกอบของของผสมสารประกอบขึ้นอยู่กับสององค์ประกอบ:

1. อีพอกซีเรซินไม่มีสารชุบแข็ง
2. ผงเศวตศิลา.

ด้วยการเพิ่มของเศวตศิลา อาจารย์สามารถแก้ปัญหาสองประการได้ในครั้งเดียว - เขาได้รับสารประกอบการหล่อในปริมาณที่ละเอียดถี่ถ้วนโดยใช้อีพอกซีเรซินเพียงเล็กน้อยและสร้างการเติมความสม่ำเสมอที่เหมาะสมที่สุด

ส่วนผสมจะต้องผสมให้ละเอียดจากนั้นจึงเติมสารชุบแข็งและผสมให้เข้ากันอีกครั้ง ถัดไปการติดตั้ง "บานพับ" จะถูกเทลงในกล่องกระดาษแข็งอย่างระมัดระวังด้วยสารประกอบที่สร้างขึ้น

การเติมเสร็จสิ้นจนถึงระดับบน โดยเหลือเพียงส่วนหนึ่งของส่วนหัวของ LED ควบคุมบนพื้นผิวในขั้นต้น พื้นผิวของสารประกอบอาจดูไม่เรียบอย่างสมบูรณ์ แต่หลังจากนั้นไม่นาน ภาพจะเปลี่ยนไป มันยังคงเป็นเพียงการรอให้การหล่อหลอมสมบูรณ์

อันที่จริง สามารถใช้น้ำยาหล่อที่เหมาะสมใดๆ ก็ได้ เกณฑ์หลักคือองค์ประกอบการหล่อไม่ควรเป็นสื่อกระแสไฟฟ้าและควรมีความแข็งแกร่งในการหล่อในระดับที่ดีหลังจากการแข็งตัว ตัวแบบหล่อของรีเลย์โซลิดสเตตเป็นแบบป้องกันวงจรอิเล็กทรอนิกส์จากความเสียหายทางกายภาพโดยไม่ได้ตั้งใจ

การจำแนกประเภทของโซลิดสเตตรีเลย์

การใช้งานรีเลย์มีความหลากหลาย ดังนั้น คุณสมบัติการออกแบบอาจแตกต่างกันมาก ขึ้นอยู่กับความต้องการของวงจรอัตโนมัติโดยเฉพาะ TTR จำแนกตามจำนวนเฟสที่เชื่อมต่อ ประเภทของกระแสไฟทำงาน ลักษณะการออกแบบ และประเภทของวงจรควบคุม

ตามจำนวนเฟสที่เชื่อมต่อ

โซลิดสเตตรีเลย์ใช้ทั้งในเครื่องใช้ในครัวเรือนและในระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมที่มีแรงดันไฟฟ้าใช้งาน 380 V.

ดังนั้นอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์เหล่านี้จึงแบ่งออกเป็น:

• เฟสเดียว;
• สามเฟส.

SSR แบบเฟสเดียวช่วยให้คุณทำงานกับกระแส 10-100 หรือ 100-500 A ซึ่งควบคุมโดยใช้สัญญาณแอนะล็อก

ขอแนะนำให้เชื่อมต่อสายไฟที่มีสีต่างกันเข้ากับรีเลย์สามเฟสเพื่อให้สามารถเชื่อมต่อได้อย่างถูกต้องเมื่อติดตั้งอุปกรณ์

รีเลย์โซลิดสเตตสามเฟสสามารถส่งกระแสไฟได้ในช่วง 10-120 A อุปกรณ์ของพวกมันใช้หลักการทำงานแบบย้อนกลับได้ ซึ่งทำให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือของการควบคุมวงจรไฟฟ้าหลายวงจรในเวลาเดียวกัน

บ่อยครั้งที่ SSR สามเฟสถูกใช้เพื่อจ่ายไฟให้กับมอเตอร์เหนี่ยวนำฟิวส์เร็วจำเป็นต้องรวมอยู่ในวงจรควบคุมเนื่องจากมีกระแสเริ่มต้นสูง

ตามประเภทของกระแสไฟที่ใช้งาน

โซลิดสเตตรีเลย์ไม่สามารถกำหนดค่าหรือตั้งโปรแกรมใหม่ได้ ดังนั้นจึงสามารถทำงานได้อย่างถูกต้องภายในช่วงพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าของเครือข่ายเท่านั้น

ขึ้นอยู่กับความต้องการ SSR สามารถควบคุมได้ด้วยวงจรไฟฟ้าที่มีกระแสไฟสองประเภท:

• ถาวร;
• ตัวแปร

ในทำนองเดียวกัน เป็นไปได้ที่จะจำแนก TTR และตามประเภทของแรงดันไฟฟ้าของโหลดที่ใช้งาน รีเลย์ส่วนใหญ่ในเครื่องใช้ในครัวเรือนทำงานกับพารามิเตอร์ที่เปลี่ยนแปลงได้

กระแสตรงไม่ได้ใช้เป็นแหล่งพลังงานไฟฟ้าหลักในประเทศใด ๆ ในโลก ดังนั้นรีเลย์ประเภทนี้จึงมีขอบเขตที่แคบ

อุปกรณ์ที่มีกระแสควบคุมคงที่มีลักษณะความน่าเชื่อถือสูงและแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ 3-32 V สำหรับการควบคุม ทนต่อช่วงอุณหภูมิกว้าง (-30..+70°C) โดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงลักษณะสำคัญ

รีเลย์ที่ควบคุมโดยกระแสสลับมีแรงดันควบคุม 3-32 V หรือ 70-280 V ซึ่งมีลักษณะเฉพาะด้วยการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าต่ำและความเร็วในการตอบสนองสูง

โดยคุณสมบัติการออกแบบ

โซลิดสเตตรีเลย์มักถูกติดตั้งในแผงไฟฟ้าทั่วไปของอพาร์ตเมนต์ หลายรุ่นจึงมีบล็อกสำหรับติดตั้งบนราง DIN

นอกจากนี้ยังมีหม้อน้ำแบบพิเศษตั้งอยู่ระหว่าง TSR กับพื้นผิวรองรับ สิ่งเหล่านี้ช่วยให้คุณทำให้อุปกรณ์เย็นลงเมื่อโหลดสูงในขณะที่ยังคงประสิทธิภาพไว้

รีเลย์ติดตั้งอยู่บนราง DIN ส่วนใหญ่ผ่านขายึดพิเศษซึ่งมีฟังก์ชันเพิ่มเติม - ช่วยขจัดความร้อนส่วนเกินระหว่างการทำงานของอุปกรณ์

ระหว่างรีเลย์และฮีทซิงค์ ขอแนะนำให้ทาแผ่นระบายความร้อน ซึ่งจะเพิ่มพื้นที่สัมผัสและเพิ่มการถ่ายเทความร้อน นอกจากนี้ยังมี TTR ที่ออกแบบมาสำหรับยึดกับผนังด้วยสกรูธรรมดา

ตามประเภทของแผนการควบคุม

หลักการทำงานของรีเลย์เทคโนโลยีที่ปรับได้ไม่จำเป็นต้องดำเนินการทันทีเสมอไป

ดังนั้นผู้ผลิตจึงได้พัฒนารูปแบบการควบคุม SSR หลายแบบที่ใช้ในด้านต่างๆ:

1. การควบคุมเป็นศูนย์ ตัวเลือกนี้สำหรับการควบคุมโซลิดสเตตรีเลย์จะถือว่าการทำงานที่ค่าแรงดันไฟเป็น 0 เท่านั้น มันถูกใช้ในอุปกรณ์ที่มีโหลดแบบ capacitive, ตัวต้านทาน (ตัวทำความร้อน) และตัวเหนี่ยวนำแบบอ่อน (หม้อแปลง)
2. ทันที. ใช้เมื่อจำเป็นต้องกระตุ้นรีเลย์ทันทีเมื่อมีสัญญาณควบคุม
3. เฟส. มันเกี่ยวข้องกับการควบคุมแรงดันเอาต์พุตโดยการเปลี่ยนพารามิเตอร์ของกระแสควบคุม ใช้สำหรับเปลี่ยนระดับความร้อนหรือแสงได้อย่างราบรื่น

โซลิดสเตตรีเลย์ยังแตกต่างกันในพารามิเตอร์อื่นๆ ที่มีนัยสำคัญน้อยกว่า

ดังนั้นเมื่อซื้อ TSR สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจรูปแบบการทำงานของอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อเพื่อซื้ออุปกรณ์ปรับแต่งที่เหมาะสมที่สุด

ต้องจัดหาพลังงานสำรองเนื่องจากรีเลย์มีทรัพยากรการทำงานที่ใช้อย่างรวดเร็วโดยมีการโอเวอร์โหลดบ่อยครั้ง