SSR hay relay bán dẫn SSR là relay được dùng rất phổ biến hiện nay. Hãy cùng Điện Châu Á tìm hiểu SSR là gì cũng như cấu tạo, nguyên lý hoạt động, các ưu, nhược điểm của thiết bị này qua bài viết sau đây nhé!
SSR là gì?
SSR là một loại relay trạng thái rắn, nó được viết tắt từ cụm từ tiếng Anh là Solid State Relay. SSR có tuổi thọ lâu dài hơn những loại relay điện cơ khác. Bởi nó là relay chuyển mạch không yêu cầu sử dụng bất kỳ một bộ phận cơ khí nào. Dù relay trạng thái rắn thường có cường độ nhanh hơn so với relay điện cơ.
Cấu tạo relay bán dẫn SSR
Cấu tạo của SSR gồm ba mạch:
- Mạch đầu vào: có chức năng tương tự như cuộn dây ở trên relay điện cơ. Mạch đầu vào được kích hoạt khi điện áp cao hơn điện áp đóng đưa. Khi điện áp nhỏ hơn điện áp tối thiểu của relay nó sẽ ngừng hoạt động.
- Mạch điều khiển: xác định thời điểm thành phần đầu ra được cung cấp năng lượng hay không có năng lượng. Mạch điều khiển hoạt động như cơ chế ghép nối giữa những mạch đầu vào và mạch đầu ra.
- Mạch đầu ra:chuyển sang tải được thực hiện bởi những tiếp điểm trên EMR.
Các ứng dụng relay trạng thái rắn: thiết bị y tế, thiết bị thực phẩm chuyên nghiệp, hệ thống HVAC, máy móc công nghiệp, điều khiển ánh sáng sân khấu.
Xem thêm sản phẩm: Relay bảo vệ kết hợp quá dòng và chạm đất
Nguyên lý hoạt động của relay SSR
Những đầu vào điều khiển được kết nối với một đèn LED chiếu sáng thông qua khe hở không khí dẫn tới các cảm biến ánh sáng. Cảm biến ánh sáng kết nối với những bóng bán dẫn mở hoặc bán dẫn đóng, cung cấp điện cho tải của relay.
Khi có một bóng bán dẫn đóng, dòng điện chạy tự do qua relay làm tải và nguồn điện được kết nối.
Khi có một bóng bán dẫn mở, gần như tất cả dòng điện bị chặn làm tải bị ngắt khỏi nguồn điện.
Ghép nối đèn LED với cảm biến ánh sáng gọi là bộ ghép quang. Đây là một kỹ thuật phổ biến dùng để liên kết hai phần của mạch điện mà không cần nối điện trực tiếp.
Điều khiển SSR rất đơn giản.Chỉ cần bật và tắt đèn LED bằng cách cấp hoặc ngắt nguồn. Khả năng chuyển tải của relay bán dẫn SSR thì giống với relay cơ học hoặc giống với công tắc điện on/off đơn giản. Chỉ cần bật và tắt nguồn cấp cho relay bán dẫn là có thể kiểm tra tải có được kết nối với nguồn điện hay không.
Phân loại SSR
Zero-Switching Relays
Zero-Switching Relays (rơ le không chuyển mạch) là relay được dùng để chuyển đổi tải điện mà gây ra hiện tượng gây nhiễu điện như giật mạch hay chập mạch. Khi Zero-Switching Relays chuyển đổi tải, tải sẽ được chuyển đổi vào thời điểm giao điện của chu kỳ điện áp. Nó giúp chuyển đổi mượt mà và không gây nhiễu cho hệ thống điện cũng như các thiết bị khác.
Zero-Switching Relays thường được ứng dụng trong việc điều khiển đèn, điều khiển tải điện trong hệ thống tự động, trong cả điện công nghiệp và dân dụng.Nó làm giảm hiện tượng nhiễu điện lên những thiết bị điện khác trong mạch, tăng tuổi thọ cho hệ thống.
Instant ON Relays
Instant ON Relays là loại relay có khả năng kích hoạt và chuyển đổi gần như ngay lập tức khi nó được kích hoạt. Nó gần như phản hồi ngay lập tức khi nhận được tín hiệu kích hoạt.
Đặc điểm này khiến loại relay này được ứng dụng nhiều trong các hệ thống điều khiển tự động, hệ thống bảo vệ, hệ thống điện công nghiệp, và những ứng dụng điện tử khác.
Peak Switching Relays
Peak Switching Relays được sử dụng trong hệ thống điện để kiểm soát và chuyển đổi tải dựa trên tải cao điểm (peak load) của hệ thống. Khi hệ thống điện đạt đến mức tải cao điểm, peak switching relays sẽ được kích hoạt để kết nối hoặc ngắt các thiết bị tải, như máy nén, máy bơm, hoặc các thiết bị điện khác.
Peak Switching Relays thường được ứng dụng để kiểm soát hệ thống điện cho các tòa nhà, nhà máy, hệ thống điện công cộng, hoặc hệ thống điện trong các cơ sở công nghiệp. Nó có công dụng tắt bớt các thiết bị không cần thiết trong lúc cao điểm, giảm tải trên hệ thống, tăng hiệu suất và ổn định, đồng thời giúp giảm chi phí điện.
Analog Switching Relays
Analog Switching Relays là relay được dùng để chuyển đổi hoặc kết nối các tín hiệu analog (liên tục) trong các hệ thống điện tử. Chức năng chính của nó là tạo đường dẫn hoặc ngắt một đường dẫn cho tín hiệu analog thông qua việc kích hoạt relay.
Thiết bị này thường được sử dụng trong các hệ thống đo lường, điều khiển, mạch âm thanh, mạch video, và các ứng dụng khác liên quan đến tín hiệu analog. Nó cho phép lựa chọn đường dẫn tín hiệu, chuyển đổi giữa các nguồn hoặc đích tín hiệu khác nhau và kiểm soát luồng tín hiệu theo nhu cầu.
Ưu, nhược điểm của SSR
Ưu điểm
- Không làm tóe lửa, không gây nhiễu và không tạo ra tiếng ồn như các loại relay khác.
- Có độ bền và tuổi thọ cao.
- Có dòng điều khiển thấp nhưng có thể điều khiển được điện áp cao.
- Có kích thước nhỏ gọn, thuận tiện cho việc đóng gói, vận chuyển và lắp đặt.
Nhược điểm
- Khi làm việc ở công suất lớn thì cần được tản nhiệt.
- Người sử dụng phải có hiểu biết và kiến thức về điện tử chuyên sâu.
- Đôi khi có thể gây méo tín hiệu.
- Có thể gây ra hiện tượng rò điện và chết chập.
Có thể bạn quan tâm: Relay trung gian là gì? – Chức năng và nguyên lý hoạt động
Ứng dụng của relay bán dẫn
Dưới đây là ứng dụng của SSR:
- Điều khiển đèn: điều khiển đèn trong công nghiệp và dân dụng, cho phép điều khiển và chuyển đổi nguồn điện đến đèn mà không cần sử dụng relay điện từ truyền thống.
- Điều khiển tải điện trong hệ thống tự động: điều khiển tải điện như máy bơm, quạt, máy nén, van và những thiết bị tự động hóa khác.
- Điều khiển nhiệt độ: điều khiển điều hòa không khí, lò nung, lò sấy, hệ thống quản lý nhiệt độ trong quá trình sản xuất.
- Điều khiển động cơ: kiểm soát và chuyển đổi nguồn điện đến động cơ trong lúc vận hành các máy móc công nghiệp, thiết bị gia dụng và hệ thống tự động hóa.
- Điều khiển tải điện trong hệ thống điện mặt trời: có thể được sử dụng trong các hệ thống điện mặt trời để điều khiển và chuyển đổi nguồn điện đến các tải như bộ điều khiển, bộ chuyển đổi tần số, và các thiết bị khác.
- Điều khiển động cơ xe điện: điều khiển và chuyển đổi nguồn điện đến các động cơ điện, như động cơ lái, động cơ bơm, động cơ quạt và các thiết bị khác.
Cách chọn relay bán dẫn SSR
- Dòng định mức: Xác định dòng điện tối đa mà SSR có thể chịu đựng trong khi hoạt động. Nên chọn loại SSR có dòng định mức cao hơn dòng tải thực tế để đảm bảo sự ổn định và an toàn của hệ thống.
- Điện áp định mức: Xác định điện áp tối đa mà relay có thể chịu đựng. Chọn SSR có điện áp định mức phù hợp với hệ thống và thiết bị.
- Loại đầu vào: có rất nhiều các loại đầu vào khác nhau, nên chọn loại có đầu vào phù hợp với nguồn điều khiển mà bạn sử dụng cho hệ thống của mình.
- Điện trở đầu vào: đây là yếu tố ảnh hưởng đến mức độ tiêu thụ năng lượng và độ nhạy của điện áp điều khiển.
- Tải đầu ra: Xác định loại tải mà SSR sẽ điều khiển, chẳng hạn như tải điện trở, tải cảm ứng, hoặc tải điều khiển tần số.
- Tuổi thọ: Mỗi loại SSR sẽ có tuổi thọ khác nhau tùy thuộc vào chất lượng và thiết kế của sản phẩm.
Trên đây là toàn bộ thông tin giải thích SSR là gì cũng như cấu tạo, nguyên lý hoạt động, những ưu, nhược điểm, ứng dụng và cách lựa chọn SSR cho hệ thống điện của bạn. Hy vọng những thông tin trên từ Điện Châu Á đã mang lại cho bạn những thông tin hữu ích để bạn có thể lựa chọn được loại relay bán dẫn SSR phù hợp với nhu cầu của mình.
