Pengantar Solid State Relays (SSR) oleh Electronicslovers

Apa itu Solid State Relay SSR?

Relay Solid State (SSR) bertindak sebagai sakelar non-kontak yang menyala atau mati ketika tegangan eksternal kecil diterapkan di terminal kontrolnya. Perangkat elektronik terdiri dari elemen listrik solid-state. Itu dapat hidup dan mati tanpa kontak dan tanpa percikan. Kurangnya bagian bergerak di SSR memungkinkan mereka untuk beralih lebih cepat daripada relai elektromekanis. Karena alasan yang sama ini mereka bertahan lebih lama dan membutuhkan lebih sedikit perawatan.

Keuntungan SSR dibandingkan Relai Elektromagnetik:

Solid State Relay seperti yang disebutkan sebelumnya akan bertahan lebih lama dan membutuhkan lebih sedikit perawatan karena tidak adanya bagian yang bergerak yang akan menyebabkan keausan perangkat. SSR juga menunjukkan keandalan yang lebih tinggi, memiliki masa pakai yang lebih lama, menunjukkan kecepatan peralihan yang lebih cepat, dan ukurannya lebih kecil.

Penggunaan Relay Solid State:

Solid State Relay memiliki beberapa kegunaan. Misalnya, mereka banyak digunakan dalam mesin CNC (Computer Numerical Control Machines), dalam sistem yang dikendalikan dari jarak jauh, dan dalam perangkat industri otomatis. Ini termasuk semua jenis industri yaitu Kimia, Medis, Makanan dan Minuman, Plastik, Pengemasan, Pencahayaan, dll. Mereka juga digunakan dalam perangkat kontrol gerak.

Bagaimana cara kerja Solid State Relay?

Di sini kita akan membahas prinsip kerja dasar di balik Solid State Relay. Pertama dan terutama, kita dapat membagi SSR menjadi dua jenis berdasarkan aplikasinya:SSR AC dan SSR DC.

Kami akan memahami prinsip kerja di balik RSK dengan mengambil contoh RSK AC. Bagian utama SSR terdiri dari rangkaian kopling, rangkaian pemicu, rangkaian kontrol penyeberangan nol, dan rangkaian sakelar. SSR sendiri hanya memiliki dua terminal input dan dua terminal output.

Dengan hanya tegangan kecil pada terminal input, SSR dapat mengontrol status on dan off terminal output. Rangkaian kopling menyediakan saluran antara terminal input dan output tetapi memutuskan sambungan listrik antara terminal input dan output untuk menghentikan output agar tidak mempengaruhi input. Coupler optik digunakan di sirkuit kopling yang memiliki sensitivitas aksi yang baik dan kecepatan respons yang tinggi serta dapat menahan tegangan input dan output yang tinggi. Dioda pemancar cahaya digunakan sebagai beban di terminal input. Ini dapat langsung dihubungkan ke antarmuka output komputer dan oleh karena itu, dapat dikontrol oleh level logika "1" dan "0".

Selanjutnya, rangkaian pemicu digunakan untuk membangkitkan sinyal pemicu yang diinginkan untuk menggerakkan rangkaian switching. Sirkuit kontrol zero-crossing digunakan untuk mengontrol interferensi frekuensi radio yang mungkin dihasilkan. Ini juga mencegah gangguan harmonik yang lebih tinggi dan polusi jaringan listrik.

Selanjutnya, kami memiliki rangkaian snubber yang digunakan untuk mencegah dampak dan gangguan pada komponen switching Triac dari lonjakan dan lonjakan dari catu daya. Sekarang jika kita berbicara tentang DC SSR, mereka tidak menggunakan sirkuit kontrol zero-crossing dan sirkuit snubber di dalamnya dan transistor daya besar biasanya digunakan untuk komponen switching. Namun prinsip kerja mereka sama.

Cara memilih SSR terbaik untuk aplikasi Anda:

1:Jenis Muat

Pertama, tentukan jenis beban Anda. Jenis beban resistif akan energi listrik menjadi panas dan cahaya (seperti pada elemen pemanas dan bola lampu). Jenis beban ini paling baik dialihkan dengan SSR zero-crossing di mana output diaktifkan pada zero crossing pertama dari gelombang sinus tegangan sering dalam waktu kurang dari 8,33 msec. Beban induktif dapat digunakan yaitu beban yang menahan perubahan arus seperti solenoida, koil, pompa, dll. SSR hidup-instan diaktifkan segera setelah menerapkan tegangan kontrol, seringkali kurang dari 0,35 msec. Jenis beban induktif yang lebih berat seperti transformator harus dialihkan dengan SSR switching puncak. Dalam SSR ini, mengintip pertama dari tegangan saluran SSR mengaktifkan output. Sekarang jika kita berbicara tentang beban kapasitif yang kurang umum, mereka menahan perubahan tegangan dan sebagian ditemukan dalam situasi pengisian dan pengosongan yang cepat seperti pada lampu kilat.

2:Jumlah Tiang 

Selanjutnya tentukan jumlah kutub atau saluran tegangan yang dihubungkan ke beban. Jika Anda menggunakan beban DC, Anda memerlukan SSR VDC satu kutub. Untuk beban AC satu fase, di sisi lain, Anda memerlukan SSR VAC satu kutub. Dan jika Anda menggunakan beban AC tiga fase, pertimbangkan apakah Anda ingin mengganti dua atau tiga kutub tegangan AC Anda melalui relai keadaan padat dua kutub atau tiga kutub.

3:Tegangan dan Arus Beban 

Selanjutnya, Anda harus menentukan tegangan dan arus AC atau DC maksimum untuk beban Anda. Anda dapat menemukannya di spesifikasi motor, pemanas, atau perangkat lain Anda. SSR biasanya beralih satu fase pada 120 atau 240 VAC—atau 208, 240, 480, atau 600 VAC untuk aplikasi tiga fase untuk beban AC.

4:Tegangan Kontrol atau Sinyal Input 

Sekarang Anda perlu menentukan tegangan kontrol yang diperlukan untuk memberi energi pada beban Anda dan tegangan putus, di bawah tegangan ini beban akan mati. Tegangan ini akan mengontrol SSR Anda. SSR tidak memiliki satu tegangan pengontrol tetap; sebagai gantinya, mereka memiliki rentang input yang mencakup VAC, VDC atau dual VAC, VDC. Jika Anda perlu mengontrol beban Anda secara proporsional, Anda akan memerlukan beberapa spesifikasi tambahan untuk memilih relai solid state yang benar. Ini dilakukan melalui sinyal kontrol 0-10 VDC atau 4-20 mA. Anda juga harus menentukan jenis switching output yang optimal untuk beban dan aplikasi Anda.

5:Suhu Sekitar 

Selanjutnya, tentukan suhu lingkungan Anda. Peringkat arus maksimum SSR Anda tergantung pada suhu sekitar saat dipasang. Suhu yang lebih tinggi dapat mengurangi peringkat SSR saat ini. Sebuah heat sink biasanya diperlukan dengan banyak SSR untuk memastikan kinerja yang optimal. Untuk menentukan jenis heat sink yang tepat, Anda harus mengetahui suhu sekitar serta orientasi pemasangan.

6:Pilih Jenis Pemasangan 

SSR tersedia dalam sejumlah konfigurasi pemasangan. SSR dudukan PCB menggunakan ukuran beban terbatas karena lebih sedikit ruang dan kendala pembuangan panas. SSR pemasangan sasis akan membutuhkan pendingin untuk mencapai peringkat arus SSR. SSR biasanya dapat dipasang tanpa heat sink jika bebannya di bawah 5A atau 8A jika permukaan pemasangannya dari jenis logam.

Anda juga dapat memilih model pemasangan rel DIN jika Anda tidak ingin berurusan dengan ukuran dan pemasangan. Model pemasangan rel DIN terpasang langsung ke rel DIN dan siap untuk dipasang dan digunakan. Beberapa SSR tipe yang lebih maju tersedia dalam kategori dan desain.