Katı Hal Rölelerinin Çalışma Prensibi Nedir? (2)

Katı Hal Rölelerinin Çalışma Prensibi Nedir? (2)

2. Her Bileşenin İşlevi:

Aşağıdaki şekil, AC-SSR sıfır geçişli tetikleme tipinin dahili şematik diyagramlarıdır (Şekil 6.3)

R1 , giriş sinyal akımını sınırlayan ve optokuplörün hasar görmemesini sağlayan bir akım sınırlama direncidir. Giriş kontrol sinyalinin giriş durumunu görüntülemek için LED kullanılır. Diyot  VD1 zaman zarar görmesini optik bağlayıcı önlemek için kullanılır pozitif ve negatif kutupları giriş sinyalinin ters çevrilir. Optocoupler OPT , giriş ve çıkış devrelerini elektriksel olarak izole eder. M1 triyodu bir invertör görevi görür ve tristör SCR ile sıfır geçiş tespit devresini oluştururAynı zamanda ve SCR tristörünün çalışma durumu, alternatif voltaj sıfır algılama transistörü M1 ile belirlenir. VD2 ~ VD4 , tam dalga doğrultucu köprüyü (veya tam dalga diyot köprüsü) UR'yi oluşturur . SCR ve UR'den triak BCR'yi açmak için iki yönlü bir tetikleme darbesi elde edilebilir. R6 , BCR'yi korumak için kullanılan bir şönt dirençtir. R7 ve C1 , elektrik devresindeki ani gerilimi veya ani akımı emmek için anahtarlama devresine şok veya parazitlenmeyi önlemek için bir aşırı gerilim emici ağ oluşturur . RTkatı hal rölelerinin aşırı sıcaklıklar nedeniyle zarar görmesini önlemek için aşırı ısınma koruyucusu görevi gören bir termistördür. VDR , çıkış devresi aşırı voltaj olduğunda katı hal rölesini korumak için voltajı sıkıştıran ve aşırı akımı emen voltaj sınırlayıcı bir cihaz olarak çalışan bir varistördür.

3. Çalışma Süreci:

AC sıfır geçişli katı hal rölesi, voltaj sıfırı geçtiğinde açılma ve yük akımı sıfırı geçtiğinde kapanma özelliğine sahiptir.

Opto-coupler OPT kapatıldığında (yani OPT'nin kontrol terminalinde giriş sinyali yoktur), M1 doymuş ve R2'den baz akım elde edilerek ve sonuç olarak, kapı tetik voltajını (UGT) alarak açılmaktadır. Tristör SCR düşük bir potansiyele kelepçelenir ve kapatılır. Sonuç olarak, triak BCR kapalı durumdadır, çünkü R6 geçit kontrol terminalinde tetikleme darbesi yoktur. 
Yarıiletken rölenin giriş terminaline bir giriş kontrol sinyali uygulandığında, fototransistör OPT açılır (yani OPT'nin kontrol terminalinde bir giriş sinyali vardır). Elektrik şebekesinin voltajı gerilimin R2 ve R3'e bölünmesinden sonra, eğer A noktasındaki gerilim M1'in (örneğin VA> VBE1) sıfır geçiş geriliminden daha büyük ise, M1 doymuş iletim durumunda olacaktır.ve hem SCR hem de BCR tristörleri kapalı durumda olacaktır. A noktasındaki gerilim M1'in sıfır geçiş geriliminden düşükse (yani, VA <VBE1), M1 kesme durumunda olacak ve SCR'nin iletilmesi için tetiklenecek ve ardından tetik darbesi "R5'ten tetiklenecektir. → UR → SCR → UR → R6 "yönü (veya zıt yönü) BCR'yi etkinleştirmek için BCR'nin kontrol kutbu üzerinde elde edilir ve son olarak yük AC şebekesine bağlanır.
Yukarıdaki işlemle, M1'in, yük voltajı sıfırı geçtiğinde katı hal rölesini açmak ve yük akımı sıfırdan geçtiğinde katı hal rölesini kapatmak için bir AC voltaj detektörü olarak kullanıldığı anlaşılabilir. Ve sıfır geçişli dedektörün işlevi nedeniyle, yük devresinin yük üzerindeki etkisi buna uygun olarak azaltılır ve kontrol döngüsünde üretilen radyo frekansı etkileşimi de büyük ölçüde azaltılır.

4. Sıfır Geçişin Tanımı:

Burada sıfır geçişin ne olduğu açıklanmalıdır. Alternatif akımda, sıfır geçiş, hiçbir voltaj bulunmadığı anlık noktadır, yani pozitif yarı döngü ve AC dalga formunun negatif yarı döngü arasındaki bağlantıdır. Alternatif akımın her döngüsünde, genellikle iki sıfır geçişi olacaktır. Eğer elektrik şebekesi sıfır geçiş noktasının anında devreye girerse, elektriksel girişim olmaz. Giriş terminali kontrol sinyaline bağlandığında ve çıkış AC voltajı sıfırı geçtiğinde AC katı hal rölesi (sıfır geçiş kontrol devresi ile donatılmış) AÇIK durumda olacaktır; tersine, kontrol sinyali kapatıldığında, SSR bir sonraki sıfır geçişine kadar KAPALI durumda olacaktır.
Ek olarak, katı hal rölesinin sıfır geçişinin aslında güç kaynağı voltaj dalga biçiminin sıfır volt anlamına gelmediğine dikkat edilmelidir. Şekil 6.5, AC voltaj sinüs dalgasının bir kesitidir. AC anahtarlama bileşeninin özelliklerine göre, şekildeki AC voltajı SSR'nin çıkış devresinin üç durumuna karşılık gelen üç bölgeye ayrılmıştır. Ü1 ve U2 sırasıyla anahtarlama bileşeninin eşik voltajını ve doyma voltajını temsil eder .

  1) Bölge Ⅰ , 0 ~ U1 voltaj aralığına sahip mutlak değere sahip Ölü Bölge'dir (Kesim Bölgesi, Kesim Bölgesi veya Kesim Bölgesi). Ve bu bölgede, bir giriş sinyali eklense bile, SSR anahtarı açılamaz.

  2) Bölge Ⅱ , U1 ~ U2 voltaj aralığının mutlak değeri olan Tepki Bölgesidir (Aktif Bölge, Kesim Bölgesi, Kesim Bölgesi veya Açık Bölge). Bu bölgede, giriş sinyali eklendikten hemen sonra SSR hemen açılır ve besleme voltajı arttıkça çıkış voltajı artar.

  3) Bölge Ⅲ , U2'den daha büyük voltaj aralığında mutlak değere sahip Bastırma Bölgesidir(Doyma Bölgesi). Bu bölgede, anahtarlama elemanı (tristör) doymuş durumdadır. Ve katı hal rölesinin çıkış gerilimi, güç kaynağı geriliminin artmasıyla artık artmayacak, ancak akım, katı halin çıkış devresinin dahili kısa devre durumu olarak kabul edilebilecek artan gerilim ile artacaktır. röle, yani katı hal rölesi elektronik şalter olarak Açma durumundadır.

Şekil 6.6, sıfır geçişli katı hal rölesinin I / O dalga formunu gösterir . Ve tristörün yapısı nedeniyle, katı hal rölesi çıkış terminallerinin voltajı eşik voltajına (veya tetikleme devresinin tetikleme voltajına) ulaştıktan sonra açık durumda olacaktır. Ardından, katı hal rölesi doyma gerilimine ulaştıktan sonra gerçek açık durumda olacaktır ve aynı zamanda çok düşük bir durum gerilimi düşüşü meydana getirecektir . Giriş sinyali kapatılırsa, yük akımı tristörün tutma akımının veya bir sonraki AC komütasyon noktasının altına düştüğünde katı hal rölesi kapatılır (yani, SSR rölesi kapatıldıktan sonra ilk yük akımı sıfırı geçtiğinde ).