Katı Hal Röleleri (SSR'ler) röleler gibi elektromanyetik anahtarların yerine geçer. Genel amaçlı kontak rölelerine (elektromanyetik röleler) özgü dezavantajları azaltmak için tanıtıldılar.
SSR'ler hem DC hem de AC sistemler için mevcuttur.
Çıkış anahtarlama tipine bağlı olarak iki ana SSR tipi vardır, sıfır geçiş, ve rastgele geçiş. Bu yazıda, tartışalım sıfır geçişli katı hal röleleri işleyişini ve nasıl kullanılacağını anlamak için.
Sıfır geçişli Katı Hal Rölesi nedir?
Sıfır geçişli bir SSR, yük voltajı sıfıra yakın veya sıfıra eşit olduğunda açılan bir AC cihazını kontrol etmek için bir SSR'dir. Diğer tüm SSR'ler gibi, sıfır geçişli SSR'ler de herhangi bir mekanik kontağa sahip değildir ve tamamen yarı iletken bileşenler etrafında inşa edilmiştir.
Daha fazla ayrıntıya girmeden önce, neyin ne olduğunu tartışalım. sıfır geçiş anlamı ve belirli yükler için neden önemli olduğu.
Sıfır Geçişin Önemi
Endüstriyel ortamlar gibi pratik uygulamalarda iki ana yük türüyle karşılaşırız: dirençli ve endüktif. Motor, trafo gibi bobinleri olan ekipmanlar endüktif yüklerdir ve ısıtıcı, akkor ampul gibi cihazlar dirençlidir.
Bir AC kaynağını değiştirdiğimiz için, anahtarın dalga formunun hangi noktasında açılacağının garantisi yoktur. Bu nedenle, 0V'luk bir sistem çalıştırıldığında yük voltajı 345V ila 230V tepe noktası arasında olabilir.
Bu zamanlama, çalıştırılan ekipmanda sorunlara neden olabilir. Örneğin, ısıtıcılar gibi dirençli yüklerin 0V ile beslenmesi ve ısıtma elemanına zarar verme olasılığını azaltmak için kademeli olarak arttırılması tercih edilir.
Değilse, ani akım elementi yakabilir. Voltaj AC olduğundan, sadece anahtarın açıldığı noktayı tam olarak kontrol etmemiz gerekir.
AC sinüzoidal dalga biçiminin 0V olduğu (dalga biçiminin yön değiştirdiği) noktaya denir. sıfır geçiş noktası. Ve bu, cihazı açmak için mükemmel bir zamandır.
Sıfır geçişli SSR işlevi
Kontrol sinyali uygulandığında çıkış hemen açılmaz.
Bunun yerine dalga biçimini gözlemler ve mevcut yarı çevrimin tamamlanmasını bekler. Mevcut yarı döngü tamamlandığında ve voltaj 0V'a (sıfır geçiş noktası) ulaştığında, çıkış yüke bağlanır.
Bu, yükün voltaj dalga biçimini takip etmesini sağlar. Yük bir akkor ampul ise, yük voltajının 0V'dan kademeli olarak artması, filamanın ısınmasını ve direncini artırmasını sağlar. Bu, ampulün daha uzun kullanım ömrü sağlar.
Zero Cross ve Random Cross Arasındaki Fark Nedir?
Kontrol sinyali uygulandığında, sıfır geçiş cihazları, çıkışı açmadan önce mevcut yarı çevrimin tamamlanmasını bekler. Bu her zaman yükün çalışması için temiz bir sinüsoidal dalga formu almasını sağlar.
Rastgele çapraz cihazlar hemen açılır. Bu, büyük ani akımların ekipmana akmasına ve onlara zarar vermesine neden olabilir. Kontrol edilen cihaz yüksek voltaj yükselmelerine karşı hassassa, rastgele çapraz anahtarlama bunlara çok kolay zarar verebilir.
Ayrıca, bir sıfır geçiş cihazı, kontrol sinyali kaldırıldığında hemen kapanmaz. Açmaya benzer şekilde, mevcut yarı döngü tamamlanana kadar iletken kalırlar.
Zero-cross ve Zero-cross Olmayan Röleler
Anahtarlama zamanlamasındaki birincil farklarından ayrı olarak, sıfır geçiş ve sıfır olmayan geçiş röleleri birbirleriyle neredeyse aynıdır. Sıfır geçiş röleleri, sıfır geçiş algılamasını sağlamak için devrelerinde birkaç ekstra bileşene sahiptir.
Sıfır çapraz röleler dirençli devreleri anahtarlamak için daha uygundur, rastgele çapraz röleler ise motor ve fan gibi endüktif yükleri kontrol etmek için en uygun rölelerdir.
gibi gelişmiş uygulamalar için faz açısı kontrolü/faz ateşleme kontrolü, rastgele çapraz röleler anlık açılma özelliğinden dolayı kullanılmaktadır.
Sıfır geçişli SSR'ler ayrıca çok düşük anahtarlama kayıplarına sahiptir. Bu, daha düşük derecelendirmeli bileşenlerin kullanılmasına izin verir; bu, sıfır çapraz SSR'lerin rastgele çapraz SSR'lerden daha ucuz olabileceği anlamına gelir. Yüksek ani akımları işlemek ve
Sıfır Geçişli Katı Hal Röle Devresi
Tipik bir 4 terminalli sıfır geçişli katı hal röle devresi, muhafazasının içinde aşağıdaki devreye sahiptir. Aşağıdaki şematik diyagram ayrıca 600W'lık bir yükü (bir ısıtma elemanı) ve 120V'luk bir kaynağın bağlı olduğunu gösterir.
Mikrodenetleyici SSR'ye YÜKSEK mantık gönderdiğinde, opto-izolatörün içindeki LED yanar. MOC3041 opto-izolatör, yerleşik bir sıfır geçiş dedektörü içerir. LED, sıfır geçiş dedektör devresini açar.
Sıfır geçiş devresi, mevcut yarı çevrim tamamlanana kadar bekler. Sıfır geçiş noktasında, opto-izolatör içindeki foto triyakı etkinleştirmek için bir tetik sinyali gönderir.
Bu, içindeki foto triyakın pim 6'dan pim 4'e iletmeye başlamasına neden olur. Bu darbe harici, yüksek güçlü triyakı açar ve ardından bağlı yüke akım sağlamaya başlar.
D1 diyotu, rölenin ters polarite hasarını korur. Triyakın tamamen kapanmasını sağlamak için denemenin kapı pimini MT3'e bağlamak için R1 direnci yerindedir.
Sonuç
Bu yazıda sıfır geçişli katı hal rölelerini ve çalışma prensiplerini tartıştık. Kontak röleli muadillerinden üstün olsalar da, geleneksel kontak rölelerinin daha iyi bir seçim olabileceği durumlar olduğu belirtilmelidir.
Bu nedenle, uygulamanız için uygun bir SSR/röle seçiminde yük tipi, maksimum yük voltajı, beklenen ortalama ve aşırı akım değerlerinin analiz edilmesi kesinlikle yardımcı olacaktır.
