โซลิดสเตตรีเลย์: ชนิด, การใช้งานจริง, แผนภาพการเดินสายไฟ
ผู้เริ่มต้นและคอนแทคเตอร์คลาสสิกกำลังค่อยๆกลายเป็นอดีตไปแล้ว สถานที่ของพวกเขาในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์เครื่องใช้ในครัวเรือนและระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมถูกครอบครองโดยโซลิดสเตตรีเลย์ซึ่งเป็นอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ที่ไม่มีชิ้นส่วนเคลื่อนไหวใด ๆ
อุปกรณ์มีการออกแบบและไดอะแกรมการเดินสายต่าง ๆ ซึ่งขึ้นอยู่กับสาขาของแอปพลิเคชัน ก่อนที่จะใช้อุปกรณ์นี้คุณต้องเข้าใจหลักการทำงานของเครื่องเรียนรู้เกี่ยวกับคุณสมบัติของการทำงานและการเชื่อมต่อของรีเลย์ประเภทต่างๆ คำตอบสำหรับคำถามเหล่านี้มีรายละเอียดในบทความ
เนื้อหาของบทความ:
อุปกรณ์โซลิดสเตตรีเลย์
โซลิดสเตตรีเลย์ (TTR) ที่ทันสมัยเป็นอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์แบบแยกส่วนที่เป็นสวิตช์ไฟฟ้ากำลัง
โหนดการทำงานที่สำคัญของอุปกรณ์เหล่านี้แสดงโดย triacs, thyristors หรือทรานซิสเตอร์ TTR ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวซึ่งแตกต่างจากรีเลย์ไฟฟ้า
โครงสร้างภายในของอุปกรณ์เหล่านี้อาจแตกต่างกันมากขึ้นอยู่กับชนิดของโหลดที่ปรับได้และวงจรไฟฟ้า
โซลิดสเตทรีเลย์ที่ง่ายที่สุดประกอบด้วยโหนดต่อไปนี้:
- โหนดอินพุตพร้อมฟิวส์
- ห่วงโซ่ไก;
- แยกแสง (ไฟฟ้า);
- โหนดสลับ
- วงจรป้องกัน
- เอาท์พุทโหนดโหลด
TTR โหนดอินพุตเป็นวงจรหลักที่มีตัวต้านทานที่เชื่อมต่อแบบอนุกรม ฟิวส์ในวงจรนี้เป็นตัวเลือก ภารกิจของโหนดอินพุตคือการยอมรับสัญญาณควบคุมและส่งคำสั่งไปยังสวิตช์โหลดสวิตช์
ด้วยกระแสสลับการแยกแบบไฟฟ้าถูกใช้เพื่อแยกการควบคุมและวงจรหลัก หลักการทำงานของรีเลย์นั้นขึ้นอยู่กับอุปกรณ์เป็นหลักวงจรทริกเกอร์ที่รับผิดชอบในการประมวลผลสัญญาณอินพุตอาจรวมอยู่ในชุดแยกแสงหรือแยกต่างหาก
หน่วยป้องกันป้องกันการโอเวอร์โหลดและข้อผิดพลาดเนื่องจากในกรณีที่อุปกรณ์ชำรุดอุปกรณ์ที่เชื่อมต่ออาจล้มเหลวได้เช่นกัน
วัตถุประสงค์หลักของโซลิดสเตตรีเลย์คือการปิด / เปิดเครือข่ายไฟฟ้าโดยใช้สัญญาณควบคุมที่อ่อนแอ ซึ่งแตกต่างจาก analogues ระบบเครื่องกลไฟฟ้าพวกเขามีรูปร่างที่กะทัดรัดมากขึ้นและไม่ก่อให้เกิดการคลิกลักษณะในระหว่างการดำเนินการ
หลักการทำงานของ TTR
การทำงานของโซลิดสเตตรีเลย์ค่อนข้างง่าย TTR ส่วนใหญ่ออกแบบมาเพื่อควบคุมระบบอัตโนมัติในเครือข่าย 20-480 V.
ในรุ่นคลาสสิคนั้นหน้าสัมผัสทั้งสองของวงจรสวิตช์และสายควบคุมสองเส้นจะรวมอยู่ในเคสอุปกรณ์ หมายเลขของพวกเขาสามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยเพิ่มจำนวนเฟสที่เชื่อมต่อ ขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าในวงจรควบคุมโหลดหลักถูกเปิดหรือปิดโดยองค์ประกอบเซมิคอนดักเตอร์
คุณลักษณะของโซลิดสเตตรีเลย์คือการมีความต้านทานแบบไม่สิ้นสุด หากรายชื่อในอุปกรณ์ไฟฟ้าถูกตัดการเชื่อมต่ออย่างสมบูรณ์จากนั้นในสถานะที่มั่นคงไม่มีกระแสในวงจรจะมั่นใจได้โดยคุณสมบัติของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์
ดังนั้นเมื่อแรงดันไฟฟ้าสูงกระแสการรั่วไหลเล็กน้อยอาจเกิดขึ้นซึ่งอาจส่งผลเสียต่อการทำงานของอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อ
การจำแนกประเภทโซลิดสเตตรีเลย์
ขอบเขตของรีเลย์มีความหลากหลายดังนั้นคุณสมบัติการออกแบบอาจแตกต่างกันมากขึ้นอยู่กับความต้องการของวงจรอัตโนมัติเฉพาะ TTR ถูกจำแนกตามจำนวนเฟสที่เชื่อมต่อประเภทของกระแสไฟฟ้าที่ใช้งานได้คุณสมบัติการออกแบบและประเภทของวงจรควบคุม
ตามจำนวนเฟสที่เชื่อมต่อ
โซลิดสเตตรีเลย์ใช้เป็นส่วนหนึ่งของเครื่องใช้ในบ้านและในระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมที่มีแรงดันไฟฟ้า 380 V
ดังนั้นอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์เหล่านี้ขึ้นอยู่กับจำนวนเฟสแบ่งเป็น:
- เฟสเดียว;
- สามเฟส
TTR เฟสเดียว อนุญาตให้ทำงานกับกระแส 10-100 หรือ 100-500 A. ควบคุมได้โดยใช้สัญญาณอะนาล็อก
รีเลย์สถานะของแข็งสามเฟส ความสามารถในการส่งกระแสในช่วง 10-120 A. อุปกรณ์ของพวกเขาเกี่ยวข้องกับหลักการการดำเนินงานย้อนกลับได้ซึ่งช่วยให้มั่นใจความน่าเชื่อถือของการควบคุมวงจรไฟฟ้าหลาย ๆ
มักใช้ SSR สามเฟสเพื่อจัดเตรียมมอเตอร์เหนี่ยวนำ ในวงจรควบคุมของเขาจะต้องรวมฟิวส์ที่รวดเร็วเนื่องจากกระแสที่ไหลเข้าสูง
ตามประเภทการใช้งานปัจจุบัน
โซลิดสเตตรีเลย์ไม่สามารถกำหนดค่าหรือประมวลผลใหม่ดังนั้นจึงสามารถทำงานได้อย่างถูกต้องกับพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าของไฟหลักเท่านั้น
ขึ้นอยู่กับความต้องการ TTR สามารถควบคุมได้โดยวงจรไฟฟ้าที่มีกระแสสองชนิด:
- ซี;
- ตัวแปร
ในทำนองเดียวกันก็เป็นไปได้ที่จะจัดประเภท TTR ตามประเภทของแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานอยู่ รีเลย์ส่วนใหญ่ในเครื่องใช้ในครัวเรือนใช้งานกับตัวแปรตัวแปร
อุปกรณ์ที่มีกระแสควบคุมคงที่มีความน่าเชื่อถือสูงและใช้แรงดันไฟฟ้าที่ 3-32 V สำหรับการควบคุมอุปกรณ์เหล่านี้สามารถทนต่อช่วงอุณหภูมิที่กว้าง (-30 .. + 70 ° C) โดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญในลักษณะ
รีเลย์ควบคุมโดยกระแสสลับมีแรงดันไฟฟ้าควบคุม 3-32 V หรือ 70-280 V.พวกเขาโดดเด่นด้วยสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าต่ำและความเร็วในการตอบสนองสูง
โดยคุณสมบัติการออกแบบ
โซลิดสเตตรีเลย์มักถูกติดตั้งในแผงไฟฟ้าทั่วไปของอพาร์ทเม้นท์หลายรุ่นมีบล็อกติดตั้งสำหรับติดตั้งบนราง DIN
นอกจากนี้ยังมีหม้อน้ำพิเศษตั้งอยู่ระหว่าง TTR และพื้นผิวที่รองรับ ช่วยให้คุณสามารถทำให้อุปกรณ์เย็นลงขณะที่โหลดสูงในขณะที่ยังคงประสิทธิภาพไว้
ระหว่างรีเลย์และหม้อน้ำขอแนะนำให้ใช้เลเยอร์วางความร้อนซึ่งเพิ่มพื้นที่สัมผัสและเพิ่มการถ่ายเทความร้อน นอกจากนี้ยังมี TTR ที่ออกแบบมาสำหรับยึดกับผนังด้วยสกรูธรรมดา
ตามประเภทของรูปแบบการควบคุม
หลักการทำงานของเทคโนโลยีรีเลย์แบบปรับได้ไม่จำเป็นต้องมีการทำงานแบบทันทีทันใด
ดังนั้นผู้ผลิตจึงได้พัฒนารูปแบบการควบคุม TTR หลายรูปแบบที่ใช้ในด้านต่าง ๆ :
- ควบคุม "ถึงศูนย์". ตัวเลือกสำหรับการควบคุมโซลิดสเตตรีเลย์จะทำการสะดุดเมื่อค่าแรงดันไฟฟ้าเป็น 0 เท่านั้นมันถูกใช้ในอุปกรณ์ที่มีโหลด capacitive, ตัวต้านทาน (ตัวทำความร้อน) และตัวเหนี่ยวนำที่อ่อนแอ (หม้อแปลง)
- ด่วน. มันถูกใช้เมื่อจำเป็นต้องใช้การทำงานของรีเลย์แบบแหลมคมเมื่อมีการใช้สัญญาณควบคุม
- ระยะ. จะถือว่ากฎระเบียบของแรงดันเอาท์พุทโดยการเปลี่ยนพารามิเตอร์ของการควบคุมปัจจุบัน มันถูกใช้เพื่อเปลี่ยนระดับความร้อนหรือแสงอย่างราบรื่น
โซลิดสเตตรีเลย์มีความแตกต่างกันในพารามิเตอร์อื่น ๆ ที่สำคัญน้อยกว่า ดังนั้นเมื่อซื้อ TTR สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจรูปแบบการทำงานของอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อเพื่อซื้ออุปกรณ์ปรับที่เหมาะสมที่สุด
ต้องจัดเตรียมพลังงานสำรองเนื่องจากรีเลย์มีทรัพยากรการดำเนินงานที่ใช้อย่างรวดเร็วด้วยการโอเวอร์โหลดบ่อยครั้ง
ข้อดีและข้อเสียของ TTR
โซลิดสเตตรีเลย์ไม่ได้อยู่ในกลุ่มผู้เริ่มต้นและคอนแทคเตอร์ธรรมดาจากตลาด อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์เหล่านี้มีข้อได้เปรียบเหนือกว่าระบบไฟฟ้าแบบคู่ซึ่งทำให้ผู้บริโภคเลือกใช้
ข้อดีเหล่านี้รวมถึง:
- ใช้พลังงานต่ำ (น้อยกว่า 90%)
- ขนาดกะทัดรัดสำหรับอุปกรณ์ติดตั้งในพื้นที่ จำกัด
- ความเร็วในการสตาร์ทและปิดสูง
- เสียงรบกวนในการทำงานลดลงไม่มีลักษณะการคลิกของรีเลย์ไฟฟ้า
- ไม่คาดหวังการบำรุงรักษา
- อายุการใช้งานที่ยาวนานต้องขอบคุณแหล่งข้อมูลของการดำเนินงานหลายร้อยล้าน
- เนื่องจากความเป็นไปได้ในการปรับเปลี่ยนชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ TTR จึงมีขอบเขตการใช้งานที่เพิ่มขึ้น
- ขาดการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าขณะใช้งาน
- ความเสียหายของผู้ติดต่อเนื่องจากการกระแทกเชิงกลของพวกเขาจะไม่รวม
- ขาดการสัมผัสทางกายภาพโดยตรงระหว่างวงจรควบคุมและสวิตช์
- ความสามารถในการควบคุมโหลด
- การมีอยู่ในพัลส์ TTR ของวงจรอัตโนมัติที่ป้องกันการโอเวอร์โหลด
- ความเป็นไปได้ของการใช้งานในบรรยากาศที่ระเบิด
ข้อดีของโซลิดสเตตรีเลย์ที่ระบุนั้นไม่เพียงพอสำหรับการใช้งานตามปกติของอุปกรณ์ นั่นคือเหตุผลที่พวกเขายังไม่ได้แทนที่คอนแทคไฟฟ้าอย่างสมบูรณ์
TTR ยังมีข้อเสียที่ไม่อนุญาตให้ใช้ในหลายกรณี
minuses รวมถึง:
- การไร้ความสามารถของอุปกรณ์ส่วนใหญ่ที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงกว่า 0.5 kV
- ค่าใช้จ่ายสูง
- ความไวต่อกระแสไฟฟ้าสูงโดยเฉพาะในวงจรเริ่มต้นของมอเตอร์ไฟฟ้า
- ข้อ จำกัด การใช้งานในสภาพความชื้นสูง
- การลดลงอย่างมีนัยสำคัญในประสิทธิภาพที่อุณหภูมิต่ำกว่า 30 ° C น้ำค้างแข็งและความร้อนสูงกว่า 70 ° C
- เคสขนาดกะทัดรัดนำไปสู่ความร้อนที่มากเกินไปของอุปกรณ์ที่มีความเสถียรสูงซึ่งจำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ระบายความร้อนแบบพาสซีฟหรือแบบแอคทีฟพิเศษ
- ความสามารถในการละลายอุปกรณ์จากความร้อนในระหว่างการลัดวงจร
- Microcurrents ในสถานะปิดของรีเลย์สามารถมีความสำคัญสำหรับการทำงานของอุปกรณ์ ตัวอย่างเช่นหลอดฟลูออเรสเซนต์ที่เชื่อมต่อกับเครือข่ายอาจกะพริบเป็นระยะ
ดังนั้นรีเลย์สถานะของแข็งจึงมีการใช้งานเฉพาะ ในกลุ่มอุปกรณ์อุตสาหกรรมไฟฟ้าแรงสูงการใช้งานมี จำกัด อย่างมากเนื่องจากคุณสมบัติทางกายภาพของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ที่ไม่สมบูรณ์
อย่างไรก็ตามในอุตสาหกรรมเครื่องใช้ในครัวเรือนและอุตสาหกรรมยานยนต์ TTR มีสถานะที่แข็งแกร่งเนื่องจากมีคุณสมบัติเชิงบวก
แผนผังการเดินสายที่เป็นไปได้
โครงร่างการเชื่อมต่อโซลิดสเตตสามารถมีความหลากหลายมาก วงจรไฟฟ้าแต่ละตัวสร้างขึ้นตามลักษณะของโหลดที่เชื่อมต่อ ฟิวส์เพิ่มเติมตัวควบคุมและอุปกรณ์ควบคุมอาจถูกเพิ่มเข้าไปในวงจร
ถัดไปรูปแบบการเชื่อมต่อ TTR ที่ธรรมดาและเรียบง่ายที่สุดจะถูกนำเสนอ:
- เปิดตามปกติ
- ด้วยวงจรเชื่อมต่อ;
- ปกติปิด
- สามเฟส;
- กลับได้
วงจรเปิดปกติ (เปิด) - รีเลย์, โหลดที่จ่ายกระแสไฟฟ้าเมื่อมีสัญญาณควบคุม นั่นคืออุปกรณ์ที่เชื่อมต่อจะปิดเมื่ออินพุต 3 และ 4 ถูกยกเลิกการจ่ายไฟ
วงจรปิดปกติ - รีเลย์หมายถึงโหลดที่รับพลังงานเมื่อไม่มีสัญญาณควบคุม นั่นคืออุปกรณ์ที่เชื่อมต่ออยู่ในสภาพการทำงานโดยมีอินพุตพลังงานออก 3 และ 4
มีรูปแบบการเชื่อมต่อโซลิดสเตตรีเลย์ซึ่งการควบคุมและแรงดันโหลดเหมือนกัน วิธีนี้สามารถใช้พร้อมกันสำหรับการทำงานในเครือข่าย DC และ AC
รีเลย์สามเฟส เชื่อมต่อกันด้วยหลักการที่แตกต่างกันเล็กน้อย ผู้ติดต่อสามารถเชื่อมต่อในตัวเลือก "ดาว", "สามเหลี่ยม" หรือ "ดาวที่เป็นกลาง"
รีเลย์สถานะโซลิดสเตต ถูกนำไปใช้ในมอเตอร์ไฟฟ้าในโหมดที่สอดคล้องกัน พวกเขาจะผลิตในรุ่นสามเฟสและรวมถึงสองวงควบคุม
มีความจำเป็นต้องประกอบวงจรไฟฟ้าด้วย TTR หลังจากที่พวกเขาถูกวาดไว้ล่วงหน้าบนกระดาษเพราะอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อไม่ถูกต้องอาจล้มเหลวเนื่องจากการลัดวงจร
การใช้งานจริงของอุปกรณ์
ขอบเขตของการใช้โซลิดสเตตรีเลย์ค่อนข้างกว้างขวาง เนื่องจากมีความน่าเชื่อถือสูงและไม่ต้องการการบำรุงรักษาเป็นประจำจึงมักติดตั้งในบริเวณที่เข้าถึงยากของอุปกรณ์
พื้นที่หลักของการใช้ TTR คือ:
- ระบบควบคุมอุณหภูมิด้วยการใช้องค์ประกอบความร้อน
- การรักษาอุณหภูมิที่คงที่ในกระบวนการทางเทคโนโลยี
- การควบคุมการทำงานของหม้อแปลง
- การปรับแสง
- วงจรเซ็นเซอร์การเคลื่อนไหวแสง photosensors สำหรับไฟถนน และไม่ชอบ;
- การควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้า
- แหล่งจ่ายไฟสำรอง.
ด้วยการเพิ่มขึ้นของระบบอัตโนมัติของเครื่องใช้ในครัวเรือนรีเลย์โซลิดสเตตกำลังแพร่หลายมากขึ้นและการพัฒนาเทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์กำลังเปิดพื้นที่ใหม่ของแอพพลิเคชั่นอยู่ตลอดเวลา
หากต้องการคุณสามารถประกอบรีเลย์สถานะของแข็งด้วยตัวเอง คำแนะนำโดยละเอียดมีให้ใน บทความนี้.
ข้อสรุปและวิดีโอที่มีประโยชน์ในหัวข้อ
วิดีโอที่นำเสนอจะช่วยให้เข้าใจการทำงานของรีเลย์สถานะของแข็งได้ดีขึ้นและทำความคุ้นเคยกับวิธีการเชื่อมต่อของพวกเขา
การสาธิตการใช้งานจริงของรีเลย์แบบโซลิดสเตตอย่างง่าย:
การวิเคราะห์ความหลากหลายและคุณสมบัติของการทำงานของรีเลย์สถานะของแข็ง:
การทดสอบการทำงานและระดับความร้อนของ TTR:
เกือบทุกคนสามารถติดตั้งวงจรไฟฟ้าจากโซลิดสเตตและเซ็นเซอร์
อย่างไรก็ตามการวางแผนวงจรงานจำเป็นต้องมีความรู้พื้นฐานทางวิศวกรรมไฟฟ้าเนื่องจากการเชื่อมต่อที่ไม่เหมาะสมอาจทำให้เกิดไฟฟ้าช็อตหรือไฟฟ้าลัดวงจร แต่เนื่องจากการกระทำที่ถูกต้องคุณจะได้รับอุปกรณ์ที่มีประโยชน์มากมายในชีวิตประจำวัน
มีอะไรเพิ่มเติมหรือมีคำถามเกี่ยวกับการเชื่อมต่อและการใช้รีเลย์สถานะของแข็ง? คุณสามารถแสดงความคิดเห็นในสิ่งพิมพ์, มีส่วนร่วมในการอภิปรายและแบ่งปันประสบการณ์ของคุณเองโดยใช้อุปกรณ์ดังกล่าว แบบฟอร์มการติดต่ออยู่ในบล็อกด้านล่าง
และถ้าฉันมีแรงดันไฟฟ้าคงที่ในอพาร์ตเมนต์ฉันควรทำอย่างไร ประมาณ 180-250 V จะต้องทำอะไรและจะไปที่ไหนดี
ในความเป็นจริงนี่เป็นปัญหาที่พบได้บ่อยในหลายพื้นที่ในเมืองของพื้นที่หลังโซเวียตทั้งหมด เนื่องจากคุณมีอพาร์ทเมนต์ปัญหาเกี่ยวข้องไม่เพียง แต่สำหรับคุณทั้งทางเข้าบ้านหรือแม้แต่ในพื้นที่ ดังนั้นจึงเป็นการดีที่สุดที่จะยื่นแอปพลิเคชันแบบรวมเพื่อขจัดปัญหาการตกของแรงดันไฟฟ้า
ตัวแทนของ บริษัท ที่คุณมีสัญญาสำหรับการจัดหาไฟฟ้าควรจัดการกับปัญหานี้ นอกจากนี้สำหรับอนาคตผมแนะนำให้คุณใช้ตัวปรับความคงตัวและรีเลย์แรงดันไฟฟ้าซึ่งอยู่ในชุดและไม่แยกกัน อดีตมีประสิทธิภาพที่แรงดันต่ำและหลังที่สูง