Cấu trúc của rơle trạng thái rắn là gì
Rơle trạng thái rắn là các thiết bị hoạt động bốn đầu cuối , hai trong số bốn thiết bị đầu cuối là thiết bị đầu cuối điều khiển đầu vào và hai thiết bị đầu cuối còn lại là thiết bị đầu cuối điều khiển đầu ra. Mặc dù các loại và thông số kỹ thuật của các bộ chuyển mạch SSR có rất nhiều, cấu trúc của chúng tương tự nhau và bao gồm chủ yếu gồm ba phần (như trong Hình 2.1): Mạch đầu vào (Mạch điều khiển), Mạch điều khiển và Mạch đầu ra (Mạch điều khiển).
Mạch đầu vào:
Các mạch đầu vào của relay trạng thái rắn, hay còn gọi là mạch điều khiển, cung cấp một vòng lặp cho tín hiệu điều khiển đầu vào, làm cho tín hiệu điều khiển như một kích hoạtnguồn cho relay trạng thái rắn. Theo các loại điện áp đầu vào khác nhau, mạch đầu vào có thể được chia thành ba loại, mạch đầu vào DC, mạch đầu vào AC và mạch đầu vào AC / DC.
1) Mạch đầu vào điện trở, có dòng đầu vào tăng tuyến tính khi tăng điện áp đầu vào và ngược lại. Nếu tín hiệu điều khiển có điện áp điều khiển cố định, nên chọn mạch đầu vào điện trở.
2) Mạch đầu vào hiện tại không đổi. Khi điện áp đầu vào của mạch đầu vào dòng không đổi đạt đến một giá trị nhất định, dòng điện sẽ không còn tăng rõ ràng khi điện áp tăng. Tính năng này cho phép sử dụng rơle trạng thái rắn đầu vào dòng không đổi trong phạm vi điện áp đầu vào khá rộng. Ví dụ, khi phạm vi biến đổi điện áp của tín hiệu điều khiển là loại lớn (ví dụ: 3 ~ 32V), rơle trạng thái rắn DC với mạch đầu vào dòng không đổi sẽ được đề xuất để đảm bảo rơle trạng thái rắn DC có thể hoạt động đáng tin cậy toàn bộ dải điện áp đầu vào.
Một số trong các mạch điều khiển đầu vào này có điều khiển logic dương và âm, đảo ngược và các chức năng khác, cũng như khả năng tương thích của các mạch logic. Do đó, rơle trạng thái rắn có thể dễ dàng kết nối với các mạch TTL (mạch Logic Transitor-Transitor), mạch CMOS (Mạch bán dẫn oxit kim loại bổ sung), mạch DTL (mạch Logic Diode-Transitor) và HTLmạch (Mạch logic ngưỡng cao). Hiện tại, DTL đã dần được thay thế bằng TTL và HTL đã được thay thế bằng CMOS. Và nếu tín hiệu điều chế độ rộng xung (PWM) được sử dụng làm tín hiệu đầu vào, tần số chuyển đổi BẬT / TẮT của nguồn cung cấp tải AC phải được đặt thành dưới 10Hz hoặc tốc độ chuyển đổi đầu ra của mạch đầu ra của AC SSR không thể giữ lên với nó
Mạch ổ đĩa:
Các mạch lái xe của relay trạng thái rắn bao gồm ba phần: Isolation nối mạch, chức năng mạch và kích hoạt Circuit. Tuy nhiên, theo nhu cầu thực tế của rơle trạng thái rắn, chỉ một / hai trong số các bộ phận này có thể được bao gồm.
1. Mạch ghép cách ly:
Các cô lập và khớp nối các phương pháp I / O mạch (Input / Output mạch) của rơle trạng thái rắn hiện đang sử dụng hai cách, Optocoupler Mạch và High Frequency Transformer mạch.
1) Bộ ghép quang (còn gọi là bộ ghép quang, bộ ghép quang, bộ cách ly quang hoặc bộ cách ly quang) được đóng gói hoàn toàn bằng đèn LED hồng ngoại ( Điốt phát sáng) và cảm biến quang để đạt được điều khiển cách ly giữa "bên điều khiển" và "bên tải" , bởi vì không có kết nối điện hoặc kết nối vật lý giữa "Bộ phát sáng" và "Cảm biến ánh sáng" ngoại trừ chùm tia. Các loại kết hợp "cảm biến nguồn" thông thường bao gồm: "LED-Phototransistor" (Bộ ghép Phototransistor), "LED-Triac" (Bộ ghép Phototriac) và "mảng LED-Photodiode" (ngăn xếp photodiode được sử dụng để điều khiển một cặp của MOSFE hoặc IGBT).
2) Mạch ghép biến áp tần số cao sử dụng biến áp tần số cao để chuyển đổi tín hiệu điều khiển ở đầu vào thành tín hiệu ổ đĩa ở đầu ra. Quá trình chi tiết là, tín hiệu điều khiển đầu vào tạo ra tín hiệu tần số cao tự dao động sẽ được truyền qua lõi máy biến áp đến thứ cấp máy biến áp và sau khi xử lý bằng mạch phát hiện / chỉnh lưu và mạch logic, cuối cùng tín hiệu sẽ trở thành tín hiệu ổ đĩa để lái mạch kích hoạt.
2. Mạch chức năng:
Các mạch chức năng có thể bao gồm các mạch chức năng khác nhau, chẳng hạn như mạch phát hiện, mạch chỉnh lưu, zero-crossing mạch , mạch tăng tốc, mạch bảo vệ , mạch hiển thị, vv
3. Mạch kích hoạt:
Mạch đầu ra:
Các mạch đầu ra của relay trạng thái rắn được điều khiển bởi một tín hiệu kích hoạt để kích hoạt tính năng trên chuyển mạch / off của nguồn cung cấp điện tải.
Mạch đầu ra chủ yếu bao gồm một thành phần đầu ra (chip) và một vòng hấp thụ (hoạt động như một bộ triệt tạm thời), và đôi khi bao gồm một mạch phản hồi. Cho đến nay, thành phần đầu ra của rơle trạng thái rắn chủ yếu bao gồm: Transitor lưỡng cực ( Transitor lưỡng cực hoặc BJT, được chia thành hai loại, PNP và NPN), Thyristor (Bộ chỉnh lưu điều khiển bằng silicon hoặc SCR), Triac (Tri-directional Triode, thyristor Bi-directional, Bi-directional Controlled Rectifier hoặc BCR), kim loại-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor(MOSFET), Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT), Silicon Carbide-MOSFET (SIC MOSFET, một loại rộng bandgap bóng bán dẫn với nhiệt độ tiếp giáp hoạt động cao nhất ở cấp độ công nghiệp 200 ° C, tiêu thụ điện năng thấp và kích thước nhỏ gọn), v.v.
Mạch đầu ra của rơle trạng thái rắn có thể được chia thành ba loại: mạch đầu ra DC, mạch đầu ra AC và mạch đầu ra AC / DC. Mạch đầu ra DC thường sử dụng thành phần lưỡng cực (như IGBT hoặc MOSFET) làm thành phần đầu ra và mạch đầu ra AC thường sử dụng hai Thyristor hoặc một Triac làm thành phần đầu ra.
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét