رله حالت جامد | SSR

رله حالت جامد SSR چیست؟

رله حالت جامد ( Solid State Relay ) یک سوئیچ الکترونیکی می باشد که می تواند بارهای AC و DC ( بسته به مدل SSR ) را در خروجی خود با یک سیگنال الکتریکی با ولتاژ پایین در ورودی سوئیچ کند.

عملکرد رله حالت جامد SSR و رله های الکترومکانیکی مشابه یکدیگر است ، با این تفاوت که در رله حالت جامد هیچ قسمت متحرکی وجود ندارد و نسبت به رله های الکترومکانیکی ابعاد کوچکتری دارد.

رله حالت جامد SSR به دلیل نداشتن قسمت متحرک ، عمر آن افزایش یافته و در مداراتی که تعداد دفعات کلید زدن زیاد می باشد ، کاربرد دارد.

اگر بخواهیم در بار های DC از رله حالت جامد SSR استفاده کنیم ، جهت افزایش میزان جریان قابل تحمل رله حالت جامد SSR ، در ساختمان داخلی از ماسفت هایی به صورت موازی با یکدیگر استفاده می گردد.

انواع رله حالت جامد SSR از نظر نوع ورودی و خروجی 

رله حالت جامد SSR با ورودی DC و خروجی AC

در این نوع از رله حالت جامد ، فرمان ورودی DC بوده و خروجی رله حالت جامد می تواند بارهای AC را سوئیچ کند.

رله حالت جامد SSR با ورودی AC و خروجی AC

در این نوع از رله حالت جامد فرمان ورودی AC بوده و ولتاژ سوئیچ شده در خروجی رله حالت جامد هم AC می باشد ، پس بار متصل به خروجی هم باید AC باشد.

رله حالت جامد SSR با ورودی DC و خروجی DC

در این نوع از رله حالت جامد ورودی ولتاژ DC و ولتاژ سوئیچ شده خروجی هم DC می باشد پس در نتیجه بار متصل به خروجی هم DC می باشد.

انواع رله حالت جامد SSR از نظر نوع کلید زنی 

کلید زنی در صفر یا Zero Crossing Switching : این نوع از رله حالت جامد SSR برای بارهای مقاومتی ، خازنی و سلفی قابل استفاده می باشد. زمانی که سطح ولتاژ در هنگام تحریک از صفر عبور می نماید ، روشن یا خاموش می شود.

از مزایای وصل در عبور از صفر این می باشد که هنگامیکه بار به رله متصل می شود از ایجاد نویز جلوگیری می کند و همچنین مانع آسیب رسیدن به رله و بار می گردد.

لحظه ای روشن یا Instant – on : این نوع رله حالت جامد SSR قابل استفاده برای بارهای سلفی می باشد. از این رله جهت کنترل فاز می توان استفاده کرد . این رله به محض قطع تحریک خاموش می گردد.

کلید زنی در پیک یا  Peak Switching : این رله حالت جامد SSR قابل استفاده برای بارهای سلفی با هسته آهنی می باشد. خروجی این نوع از رله حالت جامد هنگام تحریک مدار کنترل ، هنگامی که دامنه ولتاژ در بالا ترین حد قرار بگیرد ، شروع به هدایت می نماید.

کلید زنی آنالوگ یا Analog Switching : این نوع رله حالت جامد SSR در بارهای مقاومتی ، خازنی و سلفی قابل استفاده بوده و از آن می توان جهت کنترل فاز استفاده کرد. این نوع رله حالت جامد در سافت استارتر و انواع کنترل کننده های سرعت موتور کاربرد زیادی دارد.

همچنین جهت کنترل دمای کوره ها نیز از این رله حالت جامد می توان استفاده نمود . نوع آنالوگ پرکاربرد ترین نوع از رله های حالت جامد SSR می باشند.

انواع رله حالت جامد SSR از نظر نوع تحریک 

1. تحریک نوری یا Photo Coupled SSR 
2. تحریک ترانسفورمری یا Transformer – Coupled SSR
3. تحریک ترکیبی یا Hybrid SSR

مزایای رله های حالت جامد SSR 

1. طول عمر نسبتا طولانی و چندین برابر رله های مکانیکی
2. ابعاد بسیار کوچکتر و سبک تر در مقایسه با توان مشابه در رله مکانیکی 
3. نیاز به جریان بسیار کم جهت راه اندازی
4. به دلیل عدم تولید جرقه در هنگام کلید زنی دارای امنیت بالا در مکان های قابل اشتعال است.
5. طراحی متنوع برای مدار های AC و DC
6. مناسب مکان های قابل انفجار
7. زمان پاسخگویی بسیار سریع تر از رله های الکترومکانیکی و زمان سوئیچینگ در حد میکرو ثانیه یا میلی ثانیه
8. مقاوم بودن در برابر لرزش و ضربه 
9. فاقد کنتاکت فیزیکی
10. صدمات کم در انبارداری و شرایط محیطی

معایب رله های حالت جامد SSR 

1. قیمت بالا در مقایسه با رله های مکانیکی 
2. ایجاد نویز و هارمونیک
3. عدم توانایی سوئیچ سیگنال های کوچک
4. نداشتن لوازم جانبی گسترده
5. ساخت در جریان و ولتاژ پایین
6. تولید حرارت حین کار و نیازمند به تهویه

نکات مهم در هنگام خرید رله حالت جامد

1. محدوده و همچنین نوع ولتاژ کنترلی جهت قطع و وصل رله حالت جامد SSR ( دو حالت DC control input و AC control input )
2. نوع ولتاژ خروجی ( DC یا AC )
3. ماکزیمم جریان قابل تحمل سوئیچ الکترونیکی در خروجی
4. تک فاز و یا سه فاز بودن رله حالت جامد SSR

کاربرد رله حالت جامد SSR 

1. در مداراتی که نیازمند سرعت کلید زنی بالا هستند از رله حالت جامد SSR می توان استفاده نمود.
2. در کنترل دور موتور ، سافت استارتر ، هیتر و ... کاربرد دارد.
3. استفاده از رله حالت جامد SSR جهت کتاکت های یک کنتاکتور الکترونیکی 
4. هیترها
5. کنترل جهت حرکت موتور DC به وسیله چهار رله حالت جامد SSR که به صورت پل بسته شده اند.