Relai solid state adalah relai dengan komponen solid state (seperti perangkat semikonduktor) sebagai komponen utamanya. Dibandingkan dengan relai mekanis tradisional, relai solid state memiliki banyak perbedaan dan kelebihan. Berikut ini akan dijelaskan secara rinci definisi, prinsip kerja, struktur, kelebihan, dan area aplikasi relai solid state.
1. Definisi relai solid-state:
Relai solid state (singkatan kata untuk sr), seluruh komposisi relai solid state terdiri dari komponen elektronik solid state, merupakan jenis baru perangkat switching tanpa sentuhan di atas peralatan listrik industri. Apa itu sakelar kontak, sebenarnya, adalah penggunaan komponen elektronik (seperti triode switching, kontrol silikon dua arah, dan perangkat semikonduktor lainnya) karakteristik sakelar, dapat mencapai tujuan tanpa percikan untuk menyalakan dan mematikan sirkuit, sehingga dikenal juga sebagai "sakelar kontak". Relai solid-state adalah perangkat aktif empat terminal, di mana dua terminal adalah ujung kontrol input dan dua ujung lainnya adalah ujung kontrol output. Ia memiliki efek penggerak amplifikasi dan efek isolasi
2. Prinsip kerja relai solid state:
Relai solid-state adalah sakelar tanpa sentuhan. Prinsip kerjanya didasarkan pada karakteristik konduktif perangkat semikonduktor. Relai ini berisi rangkaian kontrol dan loop beban. Ketika sinyal kontrol diterapkan ke rangkaian kontrol saat relai beroperasi secara normal, model kontrol melewati elemen semikonduktor di rangkaian kontrol, dan kemudian arus dapat melewati rangkaian beban untuk mewujudkan operasi sakelar. Faktanya, status sakelar dapat dikontrol dengan mengubah ukuran tegangan kontrol input.
3. Struktur relai solid-state:
masukan:
Berdasarkan kategori tegangan input yang berbeda, rangkaian input dapat dibagi menjadi rangkaian input DC, rangkaian input AC, dan rangkaian input AC/DC. Beberapa rangkaian kontrol input juga memiliki fungsi kontrol logika positif dan negatif serta fungsi sebaliknya yang kompatibel dengan TTL/CMOS, dan dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian logika TTL dan MOS.
Untuk sinyal kontrol dengan tegangan kontrol tetap, rangkaian masukan resistansi diadopsi. Arus kontrol dijamin lebih besar dari 5 mA. Untuk sinyal kontrol dengan rentang variasi besar (seperti 3~32V), rangkaian arus konstan diadopsi untuk memastikan bahwa arus bekerja dengan andal pada lebih dari 5 mA di seluruh rentang variasi tegangan.
Kopling isolasi
Isolasi dan kopling sirkuit input dan output relai solid state meliputi kopling fotolistrik dan kopling transformator: kopling fotolistrik biasanya menggunakan fotodioda-fototrioda, fotodioda-silikon yang dikendalikan cahaya dua arah, sel fotovoltaik, mewujudkan kontrol isolasi antara sisi kontrol dan sisi beban. Kopling transformator frekuensi tinggi menggunakan sinyal frekuensi tinggi yang dikopel ke sekunder, diperbaiki dengan pemeriksaan gelombang, dan sirkuit logika untuk membentuk sinyal penggerak.
rangkaian keluaran
Sakelar daya SSR terhubung langsung ke catu daya dan ujung beban, mewujudkan sakelar hidup dan mati catu daya beban. Ini terutama menggunakan transistor kristal daya tinggi (switch tube-Transistor), searah (Thyristor atau SCR), dua arah (Triac), tabung efek medan daya (MOSFET), transistor bipolar gerbang terisolasi (IGBT). Rangkaian keluaran relai solid state juga dapat dibagi menjadi rangkaian keluaran DC, rangkaian keluaran AC, dan rangkaian keluaran AC / DC. Menurut jenis beban, dapat dibagi menjadi relai solid state DC dan relai solid state AC. Perangkat bipolar atau tabung efek medan daya dapat digunakan untuk keluaran DC, dan dua SCR atau satu SCR dua arah biasanya digunakan untuk keluaran AC. Relai solid state AC dapat dibagi menjadi relai solid state AC fase tunggal dan relai solid state AC tiga fase. Relai solid state AC dapat dibagi menjadi relai solid state AC acak dan relai solid state AC over-zero sesuai dengan waktu konduksi dan shutdown.
4. Perbedaan dan kelebihan:
(1) Kecepatan: Kecepatan respons relai solid-state lebih cepat, karena dikontrol oleh perangkat semikonduktor, dan merupakan relai mekanis tanpa komponen mekanis. Oleh karena itu, kecepatan pengalihan relai solid state dapat mencapai level mikrodetik, jauh lebih tinggi daripada level milidetik relai mekanis.
(2) Umur: karena tidak ada struktur mekanis, umur relai solid-state lebih panjang. Komponen mekanis relai mekanis rentan terhadap keausan dan kegagalan setelah penggunaan jangka panjang, sedangkan relai solid-state tidak memiliki masalah ini, sehingga dapat memberikan umur yang lebih panjang.
(3) Keheningan: relai mekanis dalam proses pengalihan akan menghasilkan suara benturan mekanis, sedangkan relai solid state tidak memiliki gerakan mekanis, relai solid state tidak memiliki sakelar kontak, tidak akan ada suara benturan relai mekanis. Relai solid state ini tidak akan menghasilkan suara, lebih senyap.
(4) Volume: perbedaan volume di atas, dibandingkan dengan volume relai mekanis, volume relai solid state akan lebih kecil, menempati lebih sedikit ruang. Memiliki sifat portabel yang lebih besar. Ukuran relai solid state yang kecil juga memungkinkannya mencapai kepadatan sirkuit yang lebih tinggi dalam ruang terbatas, dan dapat diterapkan dengan lebih baik di beberapa area dengan ruang terbatas atau persyaratan berat yang tinggi.
(5) Keandalan: relai solid state tidak memiliki kontak mekanis, tidak ada sakelar kontak. Relai solid state tidak menurunkan kinerjanya karena keausan mekanis dan tidak dapat menghasilkan fenomena busur, yang secara signifikan memperpanjang masa pakainya. Dan kecepatan pengalihan relai solid state sangat cepat, yang dapat mencapai waktu respons beberapa milidetik hingga beberapa mikrodetik, dan memiliki keandalan tinggi dan umur panjang karena karakteristik komponen elektroniknya yang melekat. Struktur relai solid state sepenuhnya tertutup, dengan ketahanan getaran dan ketahanan benturan mekanis yang baik, dan cocok untuk pekerjaan lingkungan benturan dan getaran tinggi. Cangkangnya juga memiliki sifat antilembap, jamur, pencegahan korosi yang baik, cocok untuk semua jenis lingkungan yang keras.
5. Bidang aplikasi:
Relai solid-state banyak digunakan di berbagai bidang, termasuk:
(1) Sistem kontrol otomasi industri: sistem kontrol otomasi industri membutuhkan operasi sakelar yang berkecepatan tinggi dan efisien, relai solid state dapat memenuhi persyaratan ini, dan dapat menahan kebisingan lingkungan industri, gangguan elektromagnetik, dan faktor buruk lainnya.
(2) Peralatan rumah tangga: relai solid-state banyak digunakan pada peralatan rumah tangga, seperti tungku listrik, oven microwave, pemanas air listrik, dll. Karena keandalan dan karakteristik umur panjangnya, dapat meningkatkan masa pakai dan efisiensi kerja peralatan rumah tangga.
(3) Peralatan medis: Peralatan medis memiliki persyaratan tinggi untuk akurasi dan keandalan, dan relai solid-state dapat memberikan kontrol sakelar yang lebih stabil dan tepat, sehingga banyak digunakan dalam peralatan medis.
(4) Elektronika daya: Penerapan relai solid-state di bidang elektronika daya juga secara bertahap meningkat, seperti konverter frekuensi, inverter, dan tumpukan pengisian.
Kesimpulannya, relai solid state adalah relai yang menggunakan perangkat semikonduktor sebagai komponen utamanya, dengan keunggulan kecepatan tinggi, masa pakai lama, senyap, ukuran kecil, dan keandalan tinggi. Relai ini banyak digunakan dalam otomasi industri, peralatan rumah tangga, peralatan medis, dan elektronika daya. Fitur-fitur ini menjadikan relai solid state sebagai alternatif ideal untuk relai mekanis.
Relai Solid State yang Direkomendasikan
Ukuran mini, kinerja luar biasa
Umur panjang, waktu pengoperasian yang stabil, dan garansi satu tahun disediakan
Tahan air dan tahan guncangan. Cocok untuk sebagian besar lingkungan, dengan kinerja yang stabil