솔리드 스테이트 릴레이는 솔리드 스테이트 구성 요소(예: 반도체 장치)를 핵심 구성 요소로 하는 릴레이입니다. 기존의 기계적 릴레이와 비교했을 때 솔리드 스테이트 릴레이는 많은 차이점과 장점이 있습니다. 다음은 솔리드 스테이트 릴레이의 정의, 작동 원리, 구조, 장점 및 적용 분야에 대해 자세히 설명합니다.
1. 솔리드 스테이트 릴레이의 정의:
솔리드 스테이트 릴레이(sr의 약어)는 솔리드 스테이트 릴레이의 전체 구성이 솔리드 스테이트 전자 부품으로 구성되어 있으며 산업용 전기 제품 위의 새로운 유형의 터치리스 스위칭 장치입니다. 접점 스위치는 실제로 전자 부품(예: 스위칭 트라이오드, 양방향 실리콘 제어 및 기타 반도체 장치)의 스위치 특성을 사용하여 회로를 켜고 끄는 스파크가 없는 목적을 달성할 수 있으므로 "접점 스위치"라고도 합니다. 솔리드 스테이트 릴레이는 4단자 능동 장치로, 두 개의 단자는 입력 제어 단이고 다른 두 개의 단자는 출력 제어 단입니다. 증폭 구동 효과와 절연 효과가 모두 있습니다.
2. 솔리드 스테이트 릴레이의 작동 원리:
솔리드 스테이트 릴레이는 터치 프리 스위치입니다. 그 작동 원리는 반도체 소자의 전도 특성에 기초합니다. 그것은 제어 회로와 부하 루프를 포함합니다. 릴레이가 정상적으로 작동할 때 제어 신호가 제어 회로에 적용되면 제어 모델은 제어 회로의 반도체 소자를 통과한 다음 전류가 부하 회로를 통과하여 스위치 작동을 실현할 수 있습니다. 사실, 스위치의 상태는 입력 제어 전압의 크기를 변경하여 제어할 수 있습니다.
3. 솔리드 스테이트 릴레이의 구조:
입력:
입력 전압의 다른 범주에 따라 입력 회로는 DC 입력 회로, AC 입력 회로 및 AC/DC 입력 회로로 나눌 수 있습니다. 일부 입력 제어 회로는 TTL/CMOS와 호환되고, 양수 및 음수 논리 제어 및 역방향 기능을 가지고 있으며, TTL, MOS 논리 회로와 쉽게 연결할 수 있습니다.
고정 제어 전압을 갖는 제어 신호의 경우 저항 입력 회로를 채택합니다. 제어 전류는 5mA 이상에서 보장됩니다. 변동 범위가 큰 제어 신호(예: 3~32V)의 경우 정전류 회로를 채택하여 전체 전압 변동 범위에서 전류가 5mA 이상에서 안정적으로 작동하도록 합니다.
격리 커플링
솔리드 스테이트 릴레이의 입력 및 출력 회로의 분리 및 결합에는 광전 결합과 변압기 결합이 포함됩니다. 광전 결합은 일반적으로 포토 다이오드-포토 트라이오드, 포토 다이오드-양방향 광 제어 실리콘, 광전지를 사용하여 제어 측과 부하 측 사이의 분리 제어를 실현합니다. 고주파 변압기 결합은 2차에 결합된 고주파 신호를 사용하여 파형 검사로 정류하고 논리 회로를 통해 구동 신호를 형성합니다.
출력 회로
SSR의 전원 스위치는 전원 공급 장치와 부하 끝에 직접 연결되어 부하 전원 공급 장치의 켜짐 및 꺼짐 스위칭을 실현합니다. 주로 고전력 크리스털 트랜지스터(스위치 튜브-트랜지스터), 단방향(사이리스터 또는 SCR), 양방향(트라이악), 전력 전계 효과 튜브(MOSFET), 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터(IGBT)를 사용합니다. 솔리드 스테이트 릴레이의 출력 회로는 DC 출력 회로, AC 출력 회로 및 AC/DC 출력 회로로 나눌 수도 있습니다. 부하 유형에 따라 DC 솔리드 스테이트 릴레이와 AC 솔리드 스테이트 릴레이로 나눌 수 있습니다. 바이폴라 장치 또는 전력 전계 효과 튜브는 DC 출력에 사용할 수 있으며 두 개의 SCR 또는 하나의 양방향 SCR은 일반적으로 AC 출력에 사용됩니다. AC 솔리드 스테이트 릴레이는 단상 AC 솔리드 스테이트 릴레이와 3상 AC 솔리드 스테이트 릴레이로 나눌 수 있습니다. AC 솔리드 스테이트 릴레이는 전도 및 종료 타이밍에 따라 랜덤 AC 솔리드 스테이트 릴레이와 오버제로 AC 솔리드 스테이트 릴레이로 나눌 수 있습니다.
4. 차이점과 장점:
(1) 속도: 솔리드 스테이트 릴레이의 응답 속도는 반도체 소자로 제어되기 때문에 더 빠르며 기계적 구성 요소가 없는 기계적 릴레이입니다. 따라서 솔리드 스테이트 릴레이의 스위칭 속도는 마이크로초 수준에 도달할 수 있으며 기계적 릴레이의 밀리초 수준보다 훨씬 높습니다.
(2) 수명: 기계적 구조가 없기 때문에 솔리드 스테이트 릴레이의 수명이 더 깁니다. 기계식 릴레이의 기계 부품은 마모되기 쉽고 장기간 사용하면 고장이 발생하기 쉽지만 솔리드 스테이트 릴레이는 이러한 문제가 없으므로 더 긴 수명을 제공할 수 있습니다.
(3) 무음: 스위칭 과정에서 기계적 릴레이는 기계적 충격음을 발생시키고 솔리드 스테이트 릴레이는 기계적 운동이 없으며 솔리드 스테이트 릴레이는 접점 스위치가 없으므로 기계적 릴레이 충격음이 발생하지 않습니다. 이 솔리드 스테이트 릴레이는 소음을 발생시키지 않고 더 무음입니다.
(4) 볼륨: 볼륨 위의 차이는 기계적 릴레이 볼륨과 비교했을 때 솔리드 스테이트 릴레이 볼륨이 더 작고 공간을 덜 차지합니다. 더 큰 휴대성을 가지고 있습니다. 솔리드 스테이트 릴레이의 작은 크기는 제한된 공간에서 더 높은 회로 밀도를 달성할 수 있으며 공간이 제한적이거나 무게 요구 사항이 높은 일부 영역에 더 잘 적용될 수 있습니다.
(5) 신뢰성: 솔리드 스테이트 릴레이는 기계적 접촉이 없고, 접촉 스위치가 없습니다. 솔리드 스테이트 릴레이는 기계적 마모로 인해 성능이 저하되지 않으며 아크 현상이 발생하지 않아 서비스 수명이 크게 연장됩니다. 솔리드 스테이트 릴레이의 스위칭 속도는 매우 빠르며 수 밀리초에서 수 마이크로초의 응답 시간에 도달할 수 있으며 고유한 전자 부품 특성으로 인해 신뢰성이 높고 수명이 깁니다. 솔리드 스테이트 릴레이의 구조는 완전 밀봉되어 진동 저항성과 기계적 충격 저항성이 좋으며 충격 및 진동 환경의 작업에 적합합니다. 쉘은 또한 우수한 방습, 곰팡이, 부식 방지 특성을 가지고 있어 모든 종류의 열악한 환경에 적합합니다.
5. 적용 분야:
솔리드 스테이트 릴레이는 다음을 포함한 다양한 분야에서 널리 사용됩니다.
(1) 산업 자동화 제어 시스템: 산업 자동화 제어 시스템은 고속, 효율적인 스위치 작동이 필요하며, 솔리드 스테이트 릴레이는 이러한 요구 사항을 충족할 수 있으며 산업 환경 소음, 전자파 간섭 및 기타 부정적인 요소를 견딜 수 있습니다.
(2) 가전제품 : 솔리드 스테이트 릴레이는 전기로, 전자레인지, 전기온수기 등 가전제품에 널리 사용되고 있으며, 신뢰성과 장수명 특성으로 인해 가전제품의 수명과 작업 효율을 향상시킬 수 있습니다.
(3) 의료장비: 의료장비는 정확성과 신뢰성에 대한 요구가 높고, 솔리드 스테이트 릴레이는 보다 안정적이고 정밀한 스위치 제어를 제공할 수 있으므로 의료장비에 널리 사용됩니다.
(4) 전력전자 : 전력전자 분야에서 솔리드스테이트 릴레이의 응용도 점차 늘어나고 있으며 주파수 변환기, 인버터, 충전 파일 등이 이에 해당합니다.
결론적으로 솔리드 스테이트 릴레이는 반도체 소자를 핵심 부품으로 사용하는 릴레이로, 빠른 속도, 긴 수명, 무소음, 소형, 높은 신뢰성의 장점을 가지고 있습니다. 산업 자동화, 가전제품, 의료 장비, 전력 전자 분야에서 널리 사용됩니다. 이러한 특징으로 인해 솔리드 스테이트 릴레이는 기계식 릴레이에 대한 이상적인 대안이 됩니다.
