Rơle bán dẫn

Cập nhật lần cuối ngày 02/05/2024 lúc 03:32 chiều

Rơle bán dẫn là gì?

Rơle bán dẫn hoạt động giống như rơle thông thường và được gọi với tên viết tắt là SSR. SSR là một thiết bị bán dẫn có thể được sử dụng thay cho rơle cơ học để chuyển điện sang tải trong nhiều ứng dụng.

Rơle trạng thái rắn hoàn toàn là điện tử, thường bao gồm một bên điều khiển dòng điện thấp (tương đương với cuộn dây trên rơle điện cơ) và một bên tải dòng điện cao (tương đương với tiếp điểm trên rơle thông thường).

SSR được thiết kế để đảm bảo cách ly điện hoàn toàn giữa đầu vào và đầu ra. Khi tắt các SSR, chúng có điện trở rất cao và khi chúng đang hoạt động, chúng có điện trở rất thấp. SSR có thể chuyển đổi cả dòng điện AC và DC. SSR có thể cung cấp nhiều loại dòng điện tùy thuộc vào ứng dụng, xếp hạng từ microamps đến hàng trăm ampe. SSR cung cấp dải điện áp từ 3VDC đến 32 VDC, làm cho chúng hữu ích cho hầu hết các mạch điện tử. Mạch đầu vào tín hiệu điều khiển SSR tiêu thụ ít điện năng hơn so với EMR. Ngoài ra, thời gian chuyển đổi của SSR ngắn hơn nhiều so với EMR.

Xem thêm Rơle bơm máy tăng áp

Điểm mạnh của Rơle bán dẫn

Tuổi thọ cao: Vì SSR không bao gồm bất kỳ bộ phận chuyển động và tiếp điểm nào, nên không có vấn đề về hồ quang hoặc hao mòn cơ học. Do đó, tuổi thọ dự kiến của SSR dài hơn 50 lần so với EMR, khiến chúng trở thành giải pháp lý tưởng cho các ứng dụng yêu cầu hoạt động thường xuyên.

Tiêu thụ điện năng thấp: SSR không cần cung cấp năng lượng cho cuộn dây cồng kềnh và đóng mở các tiếp điểm như EMR. Điều này có nghĩa là SSR sử dụng ít năng lượng hơn đáng kể để hoạt động so với EMR. Công suất đầu vào của SSR chỉ phải đủ để điều khiển đèn LED bộ ghép quang, vốn tiêu thụ rất ít năng lượng. EMR yêu cầu công suất đầu vào trong khoảng từ hàng trăm kilowatt đến vài watt, trong khi SSR cần công suất đầu vào từ microwatt đến vài miliwatt.

Hoạt động yên tĩnh: SSR sử dụng mạch điện tử để cung cấp chuyển mạch. Vì chúng không có các bộ phận chuyển động nên chúng có hoạt động chuyển mạch hoàn toàn im lặng. Đây là một tính năng rất được mong đợi trong các ứng dụng thương mại và y tế khác nhau.

Đặc trưng của Rơle bán dẫn

SSR là rơle sử dụng các phần tử chuyển mạch bán dẫn. Được sử dụng chất bán dẫn quang gọi là bộ ghép quang để cách ly tín hiệu đầu vào và đầu ra.

Bộ ghép quang thay đổi tín hiệu điện thành tín hiệu quang và chuyển tiếp tín hiệu trong không gian, do đó cách ly hoàn toàn các phần đầu vào và đầu ra trong khi chuyển tiếp tín hiệu ở tốc độ cao.

Bên cạnh đó SSR bao gồm các thành phần điện tử không có tiếp điểm cơ học. Tính năng tuyệt vời nhất của SSR là SSR không sử dụng các tiếp điểm chuyển đổi sẽ bị hao mòn về mặt vật lý.

Tính năng của Rơle bán dẫn

• kích thước nhỏ
• Tương thích hoàn toàn với rơle tiêu chuẩn cơ điện SNR
• Dòng chuyển tiếp DC lên tới 3,5 A, tổn thất điện năng rất thấp do RDS ON thấp
• Tốc độ chuyển đổi cao và độ bền
• Chuyển đổi im lặng, không có tia lửa và không bị trả lại
• Không nhạy cảm với rung động, tác động hoặc điều kiện môi trường khắc nghiệt
• Mật độ đóng gói cao

Các mặt hạn chế của Rơle bán dẫn

1. Đầu ra bị hỏng khá dễ dàng do quá điện áp
2. Chế độ lỗi điển hình là ngắn mạch đầu ra
3. Đầu ra có một số dòng điện rò rỉ ở trạng thái tắt
4. Đắt hơn so với rơle bình thường
5. Hiệu suất thể tích thấp đến trung bình
6. Bị giới hạn ở cấu hình một cực, thường mở (KHÔNG)
7. Điện trở lớn hơn nhiều so với rơle thông thường (có nghĩa là điện áp và điện áp cao hơn, tản nhiệt thường được yêu cầu ở các mô hình dòng điện cao)
8. Điện dung đầu ra lớn (thường là 1 pF ro rơle thông thường, hơn 20 pF cho SSR).
9. Rơle nóng lên rõ rệt khi dòng điện lớn chạy qua nó
10. Hầu hết các loại chỉ hoạt động trên dòng điện xoay chiều (cũng có sẵn các rơle DC đặc biệt)
11. Có một số dòng điện rò rỉ ngay cả khi rơle tắt
12. Nếu triac bên trong rơle bán dẫn không được điều khiển đúng cách hoặc bị lỗi, nó có thể hoạt động giống như một bộ chỉnh lưu và tạo ra một xung DC cho tải.

Xem thêm: Rơ le áp suất