Ano ang Working Prinsipyo ng Solid-State Relays (2)

Ano ang Working Prinsipyo ng Solid-State Relays (2)

2. Ang Pag-andar ng Bawat Bahagi:

Ang figure sa ibaba ay ang mga panloob na diagram ng eskematiko ng zero-crossing trig type na AC-SSR (Larawan 6.3)

Ang R1 ay isang kasalukuyang naglilimita sa resistor na naglilimita sa kasalukuyang signal ng input at tinitiyak na hindi nasisira ang optocoupler. Ginagamit ang LED upang ipakita ang estado ng input ng signal ng control control. Ang diode  VD1 ay ginagamit upang maiwasan ang pagkasira ng optocoupler kapag ang mga positibo at negatibong mga pole ng input signal ay invert. Ang optocoupler OPT na electrically ay nagbubuklod sa mga input at output circuit. Ang triode M1 ay kumikilos bilang isang inverter, at bumubuo ng zero-crossing detection circuit kasama ang thyristor SCRsa parehong oras, at ang operating state ng SCR thyristor ay natutukoy ng alternating-boltahe na zero-detection transistor M1. Ang VD2 ~ VD4 ay bumubuo ng tulay na tulay na rectifier (o tulay na diode na tulin) na UR . Ang isang bidirectional trigger pulse para sa pag-on sa triac BCR ay maaaring makuha mula sa SCR at UR. Ang R6 ay isang shunt resistor na ginamit upang protektahan ang BCR. Ang R7 at C1 aybumubuo ng isang pagsingaw na pagsipsip ng network upang sumipsip ng boltahe ng spikeo paggulong kasalukuyang sa mga dalas ng kapangyarihan upang maiwasan ang pagkabigla o pagkagambala sa paglipat ng circuit. RTay isang thermistor na kumikilos bilang isang sobrang pag-iingat ng tagapagtanggol upang maiwasan ang mga solidong relays na hindi nasira dahil sa labis na temperatura. Ang VDR ay isang varistor na kumikilos bilang isang boltahe na naglilimita ng boltahe na pumuputok sa boltahe at sumisipsip ng labis na kasalukuyang upang maprotektahan ang solid-state relay kapag ang output circuit ay overvoltage.

3. Ang Proseso ng Paggawa:

Ang AC zero-crossing solid state relay ay may mga katangian na nakabukas kapag ang boltahe ay tumatawid sa zero at pinapatay kapag ang kasalukuyang pag-load ay tumatawid sa zero.

Kapag ang opto-coupler na OPT ay naka-off (ibig sabihin, ang control terminal ng OPT ay walang signal signal), ang M1 ay puspos at nakabukas sa pamamagitan ng pagkuha ng base kasalukuyang mula sa R2, at bilang isang resulta, ang boltahe ng trigger ng boltahe (UGT) ng ang thyristor SCR ay mai-clamp sa isang mababang potensyal at naka-off. Dahil dito, ang triac BCR ay nasa off state dahil walang pag-trigger ng pulso sa gate control terminal R6. 
Kapag inilapat ang isang input control signal sa input terminal ng solid-state relay, ang phototransistor OPT ay nakabukas (ibig sabihin, ang control terminal ng OPT ay may isang signal signal). Matapos ang boltahe ng mains 'boltahe ay hinati ng boltahe ng R2 at R3, kung ang boltahe sa puntong A ay mas malaki kaysa sa zero-crossing boltahe ng M1 (ie VA> VBE1), ang M1 ay nasa saturated conduction state, at pareho ang SCR at BCR thyristors ay nasa off state. Kung ang boltahe sa point A ay mas mababa sa zero-crossing boltahe ng M1 (ibig sabihin, VA <VBE1), ang M1 ay mapupunta sa estado ng cut-off, at ang SCR ay ma-trigger upang magsagawa, at pagkatapos ay ang pulso ng pag-trigger mula sa "R5 → UR → SCR → UR → R6 "direksyon (o kabaligtaran ng direksyon) ay nakuha sa control post ng BCR upang maisaaktibo ang BCR, at sa wakas ang pag-load ay konektado sa AC mains.
Sa pamamagitan ng proseso sa itaas, mauunawaan na ang M1 ay ginagamit bilang isang detektor ng boltahe ng AC para sa pag-on sa solidong estado na relay kapag ang boltahe ng pag-load ay tumatawid sa zero at patayin ang solidong relay ng estado kapag ang kasalukuyang pag-load ay tumatawid sa zero. At sa account ng pag-andar ng zero-crossing detector, ang epekto ng circuit ng pag-load sa pagkarga ay magkatulad na nabawasan, at ang pagkagambala ng dalas ng radyo na nabuo sa control loop ay lubos na nabawasan.

4. Ang Kahulugan ng Zero-Crossing:

Dito kailangan ipaliwanag kung ano ang zero tawiran. Sa alternating kasalukuyang, ang zero-crossing ay agad-agad na punto kung saan walang boltahe na naroroon, iyon ay, ang kantong sa pagitan ng positibong kalahating siklo at ang negatibong kalahating siklo ng AC waveform. Sa bawat pag-ikot ng alternating kasalukuyang, karaniwang magkakaroon ng dalawang zero crossings. At kung ang power mains ay lumipat sa instant point ng zero crossing, walang makagagambalang kuryente na bubuo. Ang AC solid-state relay (nilagyan ng isang zero-crossing control circuit) ay nasa ON state kapag ang input terminal ay konektado sa control signal at ang output AC boltahe ay tumatawid sa zero; sa kabaligtaran, kapag ang control signal ay naka-off, ang SSR ay nasa estado ng OFF hanggang sa susunod na zero cross.
Bilang karagdagan, dapat itong ituro na ang zero na pagtawid ng solidong relay ng estado ay hindi talaga nangangahulugang zero volts ng boltahe ng power supply ng boltahe. Ang Figure 6.5 ay isang seksyon ng alon ng AC boltahe ng boltahe. Ayon sa mga katangian ng sangkap ng paglilipat ng AC, ang boltahe ng AC sa figure ay nahahati sa tatlong mga rehiyon na naaayon sa tatlong estado ng output circuit ng SSR. At ayon sa pagkakabanggit ng U1 at U2 ay kumakatawan sa boltahe ng threshold at ang saturation boltahe ng sangkap na lumilipat.

  1) Ang Rehiyon Ⅰ ay ang Patay na Rehiyon (Gupitin ang Rehiyon, Gupitin ang Rehiyon, o Patayin ang Rehiyon), na may ganap na halaga ng saklaw ng boltahe ng 0 ~ U1. At sa zone na ito, ang SSR switch ay hindi mai-on, kahit na idinagdag ang isang signal ng input.

  2) Ang Rehiyon Ⅱ ay ang Response Rehiyon (Aktibong Rehiyon, Rehiyon ng Cut-On, Gupitin Sa Rehiyon, o Turn On Rehiyon) na may ganap na halaga ng saklaw ng boltahe ng U1 ~ U2. Sa zone na ito, agad na nakabukas ang SSR, sa sandaling idinagdag ang signal ng input, at tumataas ang boltahe ng output habang tumataas ang supply ng boltahe.

  3) Ang Rehiyon Ⅲ ay ang Rehiyon ng Pagsupil (Rehiyon ng Sabasyon) na may ganap na halaga ng saklaw ng boltahe na mas malaki kaysa sa U2. Sa rehiyon na ito, ang elemento ng paglipat (thyristor) ay nasa saturated state. At ang output boltahe ng solid-state relay ay hindi na tataas sa pagtaas ng boltahe ng supply ng kuryente, ngunit ang kasalukuyang pagtaas sa pagtaas ng boltahe, na maaaring maituring bilang isang panloob na maikling circuit ng estado ng output circuit ng solid-state ang relay, iyon ay, ang solid-state relay ay nasa estado ng Switch-On bilang isang elektronikong switch.

Ipinapakita ng Figure 6.6 ang I / O waveform ng zero-crossing solid-state relay. At dahil sa likas na katangian ng thyristor, ang solid-state relay ay nasa estado pagkatapos ng boltahe ng mga output ng output na umaabot sa boltahe ng threshold (o ang boltahe ng pag-trigger ng circuit circuit). Pagkatapos ang solid-state relay ay magiging aktwal sa estado pagkatapos maabot ang saturation boltahe, at sa parehong oras, makabuo ng isang napakababang on-state na pagbaba ng boltahe . Kung naka-off ang input signal, ang solid-state relay ay isasara kapag bumagsak ang load kasalukuyang sa ilalim ng hawak ng thyristor o sa susunod na AC commutation point (ibig sabihin, ang unang beses na ang pag-load ng kasalukuyang pumasa sa zero matapos ang SSR relay ay patayin ).