Wat zijn Solid State Relays SSR's?

Een Solid State Relais (SSR's) werkt als een contactloze schakelaar die in- of uitschakelt wanneer een kleine externe spanning wordt aangelegd over de stuurklemmen. Het elektronische apparaat is samengesteld uit een elektrisch element in vaste toestand. Het kan worden in- en uitgeschakeld zonder contact en zonder vonk. Door het ontbreken van beweegbare onderdelen in SSR's kunnen ze veel sneller schakelen dan elektromechanische relais. Om dezelfde reden gaan ze langer mee en hebben ze minder onderhoud nodig.

Voordelen van SSR's ten opzichte van elektromagnetische relais:

Solid State-relais zoals eerder vermeld, gaan langer mee en hebben minder onderhoud nodig vanwege het ontbreken van bewegende delen die slijtage van het apparaat zouden hebben veroorzaakt. SSR's vertonen ook een hogere betrouwbaarheid, hebben een langere levensduur, vertonen hogere schakelsnelheden, zijn kleiner van formaat.

Gebruik van solid-state relais:

Solid State Relays hebben een aantal toepassingen. Ze worden bijvoorbeeld veel gebruikt in CNC-machines (Computer Numerical Control Machines), in op afstand bestuurbare systemen en in geautomatiseerde industriële apparaten. Deze omvatten alle soorten industrieën, d.w.z. chemie, medisch, voedingsmiddelen en dranken, kunststoffen, verpakkingen, verlichting, enz. Ze worden ook gebruikt in motion control-apparaten.

Hoe werken solid-state relais?

Hier zullen we het basiswerkprincipe achter Solid State Relays bespreken. Op basis van hun toepassing kunnen we SSR's eerst en vooral in twee typen verdelen:AC SSR's en DC SSR's.

We zullen het werkingsprincipe achter SSR's begrijpen door een AC SSR als voorbeeld te nemen. Het hoofdgedeelte van de SSR bestaat uit een koppelcircuit, een triggercircuit, een nuldoorgangsbesturingscircuit en een schakelcircuit. De SSR zelf heeft slechts twee ingangsklemmen en twee uitgangsklemmen.

Met slechts een kleine spanning op de ingangsklem kan de SSR de aan- en uitstatus van de uitgangsklem regelen. Het koppelcircuit biedt een kanaal tussen ingangs- en uitgangsklemmen, maar verbreekt de elektrische verbinding tussen ingangs- en uitgangsklemmen om te voorkomen dat de uitgang de ingang beïnvloedt. Optische koppelaars worden gebruikt in de koppelcircuits die een goede actiegevoeligheid en hoge responssnelheid hebben en bestand zijn tegen hoge ingangs- en uitgangsspanningen. Een lichtemitterende diode wordt gebruikt als belasting op de ingangsklem. Het kan rechtstreeks worden aangesloten op de uitgangsinterface van de computer en kan daarom worden bestuurd door logische niveaus "1" en "0".

Vervolgens wordt het triggercircuit gebruikt om het gewenste triggersignaal te genereren om het schakelcircuit aan te sturen. Een nuldoorgangsbesturingscircuit wordt gebruikt om eventuele radiofrequentie-interferentie te regelen die mogelijk is gegenereerd. Het voorkomt ook de interferentie van hogere harmonischen en de vervuiling van het elektriciteitsnet.

Vervolgens hebben we een snubbercircuit dat wordt gebruikt om de impact en interferentie van het schakelende onderdeel Triac door de pieken en pieken van de voeding te voorkomen. Als we het nu hebben over DC SSR's, maken ze geen gebruik van een nuldoorgangsbesturingscircuit en snubbercircuit binnenin en wordt meestal een grote vermogenstransistor gebruikt voor de schakelcomponent. Hun werkingsprincipes zijn echter hetzelfde.

Hoe u de beste SSR voor uw toepassing selecteert:

1:Type belasting

Bepaal eerst uw belastingstype. Een resistief belastingstype zet elektrische energie om in warmte en licht (zoals in verwarmingselementen en gloeilampen). Dit type belasting kan het beste worden geschakeld met een nuldoorgangs-SSR waarbij de uitgang wordt geactiveerd bij de eerste nuldoorgangen van de spanningssinusgolf, vaak in minder dan 8,33 msec. Er kunnen inductieve belastingen worden gebruikt die bestand zijn tegen stroomveranderingen, zoals elektromagneten, spoelen, pompen enz. Instant-on SSR's worden onmiddellijk geactiveerd na het aanleggen van een stuurspanning, vaak minder dan 0,35 msec. De zwaardere inductieve belastingstypen zoals transformatoren moeten worden geschakeld met piekschakelende SSR's. In deze SSR's activeert de eerste piek van de lijnspanning van de SSR de uitgang. Als we het nu hebben over minder gebruikelijke capacitieve belastingen, zijn ze bestand tegen spanningsveranderingen en worden ze gedeeltelijk aangetroffen in situaties met snel opladen en ontladen, zoals die in flitslampen.

2:aantal polen 

Bepaal vervolgens het aantal polen of spanningslijnen die op de belasting zijn aangesloten. Als u een DC-belasting gebruikt, hebt u een eenpolige VDC SSR nodig. Voor een enkelfasige AC-belasting heeft u daarentegen een eenpolige VAC SSR nodig. En als u driefasige wisselstroombelastingen gebruikt, overweeg dan of u twee of drie polen van uw wisselspanning wilt schakelen via een tweepolig of driepolig halfgeleiderrelais.

3:Belastingsspanning en stroom 

Vervolgens moet u de maximale AC- of DC-spanning en -stroom voor uw belasting bepalen. Je kunt deze vinden op de specificaties van je motor, verwarming of andere apparaten. SSR's schakelen meestal één fase bij 120 of 240 VAC, of ​​208, 240, 480 of 600 VAC voor driefasige toepassingen voor AC-belastingen.

4:Stuurspanning of ingangssignaal 

Nu moet u de stuurspanning bepalen die nodig is om uw belasting te bekrachtigen en de spanning te laten vallen, onder deze spanning zal de belasting worden uitgeschakeld. Deze spanningen zullen uw SSR regelen. SSR's hebben niet één vaste controllerspanning; in plaats daarvan hebben ze ingangsbereiken die VAC, VDC of dubbele VAC, VDC omvatten. Als u uw belasting proportioneel wilt regelen, heeft u enkele aanvullende specificaties nodig om het juiste solid-state relais te kiezen. Dit gebeurt via een 0-10 VDC of 4-20 mA stuursignaal. U moet ook het optimale uitgangsschakeltype voor uw belasting en toepassing bepalen.

5:Omgevingstemperatuur 

Bepaal vervolgens uw omgevingstemperatuur. De maximale stroomsterkte van uw SSR hangt af van de omgevingstemperatuur wanneer deze is gemonteerd. Hogere temperaturen kunnen de huidige classificatie van de SSR verminderen. Bij veel SSR's is meestal een koellichaam vereist om optimale prestaties te garanderen. Om het juiste soort koellichaam te specificeren, moet u zowel de omgevingstemperatuur als de montagerichting kennen.

6:Kies een montagetype 

SSR's zijn verkrijgbaar in een aantal montageconfiguraties. SSR's voor PCB-montage gebruiken een beperkte belasting vanwege minder ruimte en beperkingen voor warmteafvoer. SSR's voor chassismontage hebben een koellichaam nodig om de SSR-stroomclassificatie te bereiken. De SSR kan doorgaans zonder koellichaam worden gemonteerd als de belasting lager is dan 5A of 8A als het montageoppervlak van metaal is.

U kunt ook een model voor DIN-railmontage kiezen als u zich niet bezig wilt houden met maatvoering en montage. Modellen voor montage op DIN-rail klikken direct op de DIN-rail en zijn klaar om te worden aangesloten en gebruikt. Sommige van de meer geavanceerde type SSR's zijn beschikbaar in de categorie en het ontwerp.