SSR – Thiết bị điện tử phổ biến trong công nghiệp

Một loại thiết bị điện tử khá quen thuộc trong nhiều lĩnh vực công nghiệp là SSR. Vì vậy, hôm nay chúng ta cùng tìm hiểu về SSR là gì và nguyên lý hoạt động của nó.

SSR là gì?

SSR (Solid State Relay, hay còn gọi là Rơ le bán dẫn) là thiết bị có chức năng tương tự như rơ le cơ khí thông thường. Chúng điều khiển một tải điện tiêu thụ lớn bằng cách sử dụng một dòng điện nhỏ hơn.

SSR là gì

Cấu tạo SSR

SSR có cấu tạo đơn giản và nhỏ gọn vì không có bộ phận chuyển động đóng ngắt dòng điện. Cấu trúc gồm Diot phát quang và bộ Tri-ac.

Cấu tạo SSR

Thiết kế của SSR giống như một công tắc bật tắt đơn giản. Khi tín hiệu điều khiển bên ngoài được chuyển đến rơ le qua một đầu cực khác, đầu cực nguồn và đầu cực tải sẽ chuyển đổi. Việc chuyển đổi này xảy ra nhanh chóng và khi đó tải được cấp nguồn bằng với mức công suất MOSFET. SSR có thể được điều chỉnh để chuyển đổi AC, DC hoặc cả hai.

Công suất của tín hiệu điều khiển có thể rất thấp, cho phép rơ le được điều khiển bởi Arduino. Khi ở trạng thái rắn, rơ le có thể có nhiều bóng bán dẫn song song nhau để dòng điện có khả năng cao hơn, vào khoảng 100A. Công tắc AC cần tối thiểu 2 bóng bán dẫn vì dòng điện không thể bị ức chế theo cả 2 hướng bởi một MOSFET khi rơ le tắt.

Nguyên lý hoạt động của SSR

SSR mặc dù có cách hoạt động khác về tín hiệu đầu vào, nhưng nhìn chung chúng vẫn điều khiển một dòng tải điện lớn chỉ bằng cách dùng một dòng điện trở nhỏ hơn rất nhiều.

Nguyên lý hoạt động SSR

Các thông số SSR

SSR có một số thông số anh em cần lưu ý trước khi sử dụng. Đó là:

  • Dòng điện điều khiển: cần chú ý dùng điện áp phù hợp. Dòng điện cao quá thì làm rơ le chết, thấp quá lại khiến SSR không hoạt động. Có thể dùng thêm trở hạn dòng để giới hạn điện dòng.
  • Dòng chịu tải đầu ra: Xác định dòng chịu tải để chọn dòng điện phù hợp.
  • Hiệu điện thế đầu ra: Chọn hiệu điện thế đầu ra cho phù hợp. Vì nếu sử dụng hiệu điện thế nhỏ cho tải có hiệu điện thế lớn, rơ le có thể bị phá hủy.

Thông số SSR

  • Dòng điện điều khiển
  • Điện áp đầu ra
  • Dòng điện đầu ra: 40A
  • Điện áp kích
  • Điện áp đóng ngắt tải AC mắc nối tiếp
  • Dòng tải
  • Kích thước
  • Bảo vệ mạch với nhiệt độ nào?
  • Nhiệt độ hoạt động rộng bao nhiêu?

Phân biệt 04 loại SSR thường gặp

1. Zero-Switching Relays

Còn gọi là rơ le chuyển đổi. Đây là loại rơ le được sử dụng phổ biến nhất. Khi áp dụng điều khiển điện áp, rơ le trở về hoạt động ban đầu và tải có điện áp bằng 0.

2. Instant ON Relays

Loại SSR trở về trạng thái tải khi tải được bật tại điểm bất kỳ trong khi nó lên và sóng xuống bởi rơ le.

3. Peak Switching Relays

Bật tải khi điện áp của tải đạt đỉnh điểm và điện áp điều khiển là dòng điện. Rơ le chuyển sang trạng thái tắt khi điện áp kiểm soát được cắt, đồng thời tải hiện tại gần như bằng 0.

4. Analog Switching Relays

Rơ le chuyển sang trạng thái tắt khi điện áp kiểm soát được cắt. Khi đó, tải gần như bằng 0.

Sự khác nhau giữa SSR và relay điện tử SCR?

Một số điểm khác nhau giữa SSR và SCR (relay điện tử) là:

  • Relay điện tử rẻ hơn SSR, dễ dùng hơn và có thể dùng một điện năng thấp để chuyển đổi mạch điều khiển. Tuy nhiên, tốc độ làm việc của chúng rất chậm, gây nhiễu và tiếng ồn.

Sự khác nhau giữa SSR và SRC

  • SSR thay thế SCR hiện nay, vì chúng khắc phục được nhược điểm của SCR. Ở SSR có thể tách điện tín hiệu điều khiển đầu vào và điện áp tải đầu ra nhờ cảm biến ánh sáng.

  • SSR đáng tin cậy với khả năng giảm nhiễu điện từ, không gây nhiễu hồ quang/từ trường, và ứng đáp nhanh hơn SCR. Tuy nhiên, SSR sinh nhiệt nhiều hơn và không sử dụng được lâu như SCR.

Trên đây là một số thông tin căn bản về SSR. Những kiến thức chuyên sâu và chi tiết hơn sẽ được Mescu cập nhật và giải thích trong các bài viết tiếp theo. Hãy đọc tiếp để nắm vững thông tin này nhé!

Quảng cáo:

Tham khảo thêm:

  • Contactor là gì? Cách lựa chọn contactor chuẩn nhất.
  • Mosfet là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động Mosfet.
  • Seno là gì? Các loại seno phổ biến nhất hiện nay.