ما هو ترحيل الحالة الصلبة؟
تتابع الحالة الصلبة (SSR) هو مفتاح عدم اتصال يتألف من الدوائر الإلكترونية الدقيقة والأجهزة الإلكترونية المنفصلة وأجهزة الطاقة الإلكترونية. تتحقق العزلة بين طرف التحكم ومحطة التحميل بواسطة جهاز العزل. يستخدم مدخل ترحيل الحالة الصلبة إشارة تحكم صغيرة لدفع الحمل الحالي الكبير مباشرةً.
تتابع الحالة الصلبة (SOLIDSTATERELAYS ، والمشار إليه فيما بعد باختصار باسم “SSR”) هو نوع جديد من جهاز التبديل غير المتصل والذي يتكون بالكامل من مكونات إلكترونية صلبة. وهي تستخدم خصائص التبديل الخاصة بالمكونات الإلكترونية مثل تبديل الترانزستورات والتراكس. يمكن أن يحقق الغرض من تشغيل وإيقاف الدارة بدون اتصال وبدون شرارة ، لذلك يطلق عليه أيضًا “مفتاح الاتصال”. تتابع الحالة الصلبة هو عبارة عن جهاز نشط ذو أربعة أطراف يكون فيه مطرافان طرفي التحكم في المحطات الطرفية ، أما النهايات الأخرى فهي محطات طرفية للتحكم في الإخراج. لديه كل من وظيفة التضخيم وعزل وظيفة. وهي مناسبة لقيادة مشغلات مفاتيح الطاقة العالية. لديها موثوقية أعلى من المرحلات الكهرومغناطيسية ، وليس لديه اتصال ، وحياة طويلة وسرعة عالية. لديها القليل من التدخل في العالم الخارجي. تستخدم على نطاق واسع
ما هو دور مرحلات الحالة الصلبة؟
على الرغم من أن أنواع مرحلات الحالة الصلبة في السوق عديدة ، إلا أن عملياتها متشابهة في الأساس. يتكون بشكل رئيسي من ثلاثة أجزاء: دارة (تحكم) مدخلات ، دائرة دارة وخرج (تحميل) دارة.
يمكن أن تكون مرحلات الحالة الصلبة المخصصة ذات حماية من الدائرة القصيرة ، وحماية الزائد ، ووظائف الحماية من درجة الحرارة الزائدة ، ويمكن لمجموعة متكاملة من المنطق المتجانس تحقيق الوحدات الذكية المطلوبة من قبل المستخدمين واستخدامها بشكل مباشر في نظام التحكم. تم استخدام مرحلات الحالة الصلبة على نطاق واسع في أجهزة الوصل المحيطية للكمبيوتر ، وأنظمة درجة الحرارة الثابتة ، وتنظيم درجة الحرارة ، والتحكم في تسخين الفرن الكهربائي ، والتحكم في المحركات ، وآلات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ، وأنظمة التحكم عن بعد ، وأجهزة الأتمتة الصناعية ؛ أضواء إشارة ، يعتم ، مضاءات ضوئية ، أنظمة التحكم في إضاءة مرحلة الإضاءة ؛ الصكوك الآلات والمعدات الطبية وآلات النسخ وآلات الغسيل الأوتوماتيكية؛ الحماية التلقائية ضد الحرائق ، وأنظمة الأمان ، ومفاتيح تبديل المكثفات الكهربائية التي يتم تعويضها عن معامل القدرة للشبكة ، إلخ ، وكذلك في استخدام تطبيقات مقاومة للانفجار ومقاومة الرطوبة ومضادة للتآكل في المناجم الكيميائية والفحم. .
توفر دارة الإدخال في ترحيل الحالة الصلبة حلقة لإشارة التحكم في الإدخال ، مما يجعلها المصدر المشغل لترحيل الحالة الصلبة. دارة الإدخال في ترحيل الحالة الصلبة هي في الغالب مدخل DC ، والفرد هو إدخال AC. تنقسم دارة دخل DC إلى دخل مقاوم ومدخل تيار مستمر. يختلف تيار التحكم في الدخل لدائرة الإدخال مقاومًا بشكل خطي مع جهد الدخل. دارة الإدخال الحالية الثابتة ، عندما يصل جهد الدخل إلى قيمة معينة ، فإن التيار لم يعد يزيد بشكل كبير مع زيادة الجهد. يمكن تطبيق هذا التتابع على نطاق جهد إدخال واسع نسبيًا.
قد تشمل دائرة القيادة في ترحيل الحالة الصلبة دائرة اقتران العزل ودائرة وظيفية ودائرة تشغيل. دائرة اقتران العزلة ، ويستخدم حاليا نوعين من أشكال الدوائر: optocoupler ومحولات التردد العالي. إن optocouplers شائع الاستخدام مثل الصمام الثنائي الخفيف ، الثايرستور ذو الاتجاهين الخفيف ، صفيف الصمام الثنائي الضوئي (ضوء فولت) ، وما شابه ذلك. يقترن المحول عالي التردد بتشكيل ذبذبة ذاتية التأرجح تبلغ حوالي 10 MHz تحت جهد دخل معين ، وتنتقل الإشارة عالية التردد إلى المحول الثانوي من خلال قلب المحول. يمكن أن تشمل الدائرة الوظيفية دوائر وظيفية مختلفة مثل تصحيح الكشف ، العبور الصفري ، التسارع ، الحماية ، والعرض. إن وظيفة دارة الزناد هي توفير إشارة الزناد لجهاز الإخراج.
يدرك دارة الخرج لترحيل الحالة الصلبة تبديل التشغيل / الإيقاف لترحيل الحالة الصلبة تحت سيطرة إشارة الزناد. تتكون دائرة الخرج بشكل رئيسي من جهاز إخراج (رقاقة) ودائرة امتصاص تعمل كوظيفة قمع عابرة ، وتتضمن أحيانًا دائرة تغذية مرتدة.
مزايا وعيوب مرحلات الحالة الصلبة
أفضلية
1. حياة عالية ، وموثوقية عالية: المرحلات الحالة الصلبة ليس لها أجزاء ميكانيكية ، وتكمل أجهزة الحالة الصلبة وظيفة الاتصال. نظرًا لعدم وجود أجزاء متحركة ، يمكن أن تعمل تحت بيئة صدمة واهتزاز عالية ، بسبب المكونات التي تشكل ترحيل الحالة الصلبة. تحدد الخصائص المتأصلة مدة حياة ترحيل الحالة الصلبة والموثوقية العالية.
2. حساسية عالية وقوة تحكم منخفضة وتوافق كهرومغناطيسي جيد: ترانزيت الحالة الصلبة لها نطاق جهد مدخلات واسع وقوة محرك منخفضة ، ومتوافقة مع معظم الدوائر المتكاملة المنطقية دون الحاجة إلى المخازن المؤقتة أو السائقين.
مساوئ
1. بعد التوصيل ، إنخفاض فولطية الأنبوب كبير ، يمكن للفولطية من الثايرستور أو تحكم السيليكون ثنائي الاتجاه أن تصل إلى 1 ~ 2V ، و قطرة إشباع الفلطية في الترانزستور ذو الطاقة العالية تكون أيضاً بين 1 ~ 2V ، الطاقة العامة FET تكون المقاومة الداخلية أكبر من مقاومة التلامس لجهات الاتصال الميكانيكية.
2. يمكن أن يحتوي جهاز أشباه الموصلات على تيار تسرب لعدة ميكروامبيرات لعدة مل أمبير بعد إيقاف تشغيله ، بحيث لا يمكن تحقيق العزل الكهربائي المثالي.
3. بما أن هبوط جهد الأنبوب كبير ، فإن استهلاك الطاقة وتوليد الحرارة بعد التوصيل كبير أيضاً ، وحجم المرحل ذو الحالة الصلبة العالية الطاقة أكبر بكثير من التتابع الكهرومغناطيسي بنفس القدرة. التكلفة عالية أيضا.
