Ano ang Istraktura ng isang Solid State Relay

Ano ang Istraktura ng isang Solid State Relay

Ang solid-state relays ay mga four-terminal na aktibong aparato , dalawa sa apat na mga terminal ay mga terminal ng control control, at ang iba pang dalawang mga terminal ay mga terminal ng control control. Bagaman ang mga uri at pagtutukoy ng SSR switch ay marami, ang kanilang mga istraktura ay magkatulad at binubuo sa pangunahing bahagi ng tatlong bahagi (tulad ng ipinapakita sa Figure 2.1): Input Circuit (Control Circuit), Drive Circuit, at Output Circuit (Controlled Circuit).

Input Circuit:

Ang Input Circuit ng solidong relay ng estado, na tinatawag ding control circuit, ay nagbibigay ng isang loop para sa signal ng input control, na ginagawa ang control signal bilang isang mapagkukunan ng pag- trigger para sa relay ng estado. Ayon sa iba't ibang mga uri ng boltahe ng input, ang input circuit ay maaaring nahahati sa tatlong uri, DC input circuit, AC input circuit at AC / DC input circuit.

Ang circuit ng pag-input ng DC ay maaaring mahahati pa sa Resistive Input Circuit at Constant Current Input Circuit.

  1) Ang Resistive Input Circuit, na ang kasalukuyang pag-input ay nagdaragdag nang magkakasunod sa pagtaas ng boltahe ng pag-input, at kabaligtaran. Kung ang control signal ay may isang nakapirming control boltahe, dapat mapili ang resistor input circuit.

  2) Ang patuloy na Kasalukuyang Input Circuit. Kapag ang input boltahe ng palagiang kasalukuyang circuit ng pag-input ay umabot sa isang tiyak na halaga, ang kasalukuyang ay hindi na tataas nang malinaw habang tumataas ang boltahe. Ang tampok na ito ay nagbibigay-daan sa paggamit ng isang palaging kasalukuyang input solid estado relay sa isang medyo malawak na saklaw ng boltahe ng input. Halimbawa, kapag ang hanay ng pagkakaiba-iba ng boltahe ng signal ng control ay uri ng malaki (halimbawa, 3 ~ 32V), ang DC solid state relay na may pare-pareho ang kasalukuyang circuit circuit ay inirerekumenda upang matiyak na ang DC solid-state relay ay maaaring gumana nang maaasahan sa ibabaw ang buong saklaw ng boltahe ng input.

Ang ilan sa mga circuit control control na ito ay may positibo at negatibong kontrol sa lohika, pag-iikot at iba pang mga pag-andar, pati na rin ang pagiging tugma ng mga logic circuit. Sa gayon, ang mga solidong relay ng estado ay madaling konektado sa mga circuit ng TTL(Transistor-Transistor Logic circuit), mga circuit ng CMOS (Kumpleto na Metal Oxide Semiconductor circuit), DTL circuit (Diode-Transistor Logic circuit), at HTLmga circuit (High Threshold Logic circuit). Sa kasalukuyan, ang DTL ay unti-unting pinalitan ng TTL, at ang HTL ay pinalitan ng CMOS. At kung ang signal ng Pulse Width Modulated (PWM) ay ginagamit bilang signal signal, ang ON / OFF na paglipat ng dalas ng supply ng AC ay dapat na itakda sa mas mababa sa 10Hz, o ang output ng paglilipat ng rate ng output circuit ng AC SSR ay hindi maaaring panatilihin hanggang dito.

Drive Circuit:

Ang circuit ng pagmamaneho ng solidong relay ng estado ay may kasamang tatlong bahagi: Isolation Coupling Circuit, Function Circuit at Trigger Circuit. Gayunpaman, ayon sa aktwal na mga pangangailangan ng solid-state relay, isa lamang / dalawa sa mga bahaging ito ang maaaring isama.

1. Napahiwalay na Circuit ng Coupling:

Ang mga paghihiwalay at pagsasama-sama ng mga pamamaraan para sa I / O circuit (Input / Output circuit) ng solid-state relays na kasalukuyang gumagamit ng dalawang paraan, Optocoupler Circuits at High Frequency Transformer Circuits.

  1) Ang Optocoupler (tinatawag ding photocoupler, optical coupler, opto-isolator, o optical isolator) ay opaquely na nakabalot sa isang infrared LED (Light-Emitting Diode) at isang optical sensor upang makamit ang nakahiwalay na kontrol sa pagitan ng "control side" at "load side" , dahil walang koneksyon sa koryente o pisikal na koneksyon sa pagitan ng "Light emitter" at ang "Light sensor" maliban sa sinag. Ang mga uri ng kumbinasyon ng "source-sensor" ay karaniwang kasama ang: "LED-Phototransistor" (Phototransistor Coupler), "LED-Triac" (Phototriac Coupler), at "LED-Photodiode array" (ang stack ng photodiodes ay ginagamit upang magmaneho ng pares ng MOSFET o isang IGBT).

  2) Ang circuit ng mataas na dalas ng transpormer ng pagkabit ay gumagamit ng isang mataas na dalas ng transpormer upang mai-convert ang control signal sa input sa drive signal sa output. Ang proseso ng detalye ay, ang input control signal ay gumagawa ng isang self-oscillating mataas na frequency signal na ay ipinadala sa pamamagitan ng transpormer coresa transpormer sekundaryong , at pagkatapos ng pagpoproseso sa pamamagitan ng ang detection / pagtutuwid circuit at ang logic circuit, ang signal ay sa wakas maging ang drive signal upang himukin ang circuit ng pag-trigger.

2. Functional Circuit:

Ang functional circuit ay maaaring magsama ng iba't ibang mga functional circuit, tulad ng detection circuit, rectifier circuit, zero-crossing circuit , acceleration circuit, proteksyon circuit , display circuit , atbp.

3. Trigger Circuit:

Ang trigger circuit ay ginagamit upang magbigay ng isang senyas ng pag-trigger sa output circuit.

Output Circuit:

Ang output circuit ng solid-state relay ay kinokontrol ng isang senyas ng pag-trigger upang paganahin ang / off ang paglipat ng mga supply ng kuryente.

Ang output circuit ay pangunahing binubuo ng isang sangkap na output (chip) at isang pagsipsip ng loop (na kumikilos bilang isang lumilipas na suppressor), at kung minsan ay nagsasama ng isang circuit ng feedback. Hanggang ngayon, ang pangunahing bahagi ng output ng solidong relays ay kinabibilangan ng:  Bipolar Junction Transistor (Bipolar Transistor o BJT, na nahahati sa dalawang uri, PNP at NPN), Thyristor (Silicon Controlled Rectifier o SCR), Triac (Bi-directional Triode, Bi-direksyonal thyristor, Bi-direksyonal Controlled Rectifier o BCR), Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor (MOSFET), Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT), Silicon-Carbide MOSFET (SIC MOSFET, isang uri ng malawak na bandgap transistor na may pang-industriya na grade pinakamataas na temperatura ng operating junction ng 200 ° C, mababang pagkonsumo ng kuryente at laki ng compact), at iba pa.

Ang output circuit ng solidong relay ng estado ay maaaring nahahati sa tatlong uri: DC output circuit, AC output circuit at AC / DC output circuit. Ang DC output circuit ay karaniwang gumagamit ng sangkap na bipolar (tulad ng IGBT o MOSFET) bilang bahagi ng output, at ang output ng AC output ay karaniwang gumagamit ng dalawang Thyristors o isang Triac bilang bahagi ng output.