İçeriğe atla

Katı hal rölesi

Hockey puck solid state relay Carlo Gavazzi
Katı hal rölesi
Katı hal kontaktörü
PCB montajlı katı hal DIL rölesi

Katı hal rölesi (SSR), harici bir voltaj (AC veya DC) kontrol terminallerine uygulandığında açılıp kapanan bir elektronik anahtarlama cihazıdır. Röle ile aynı işlevi yapar ancak katı hal elektroniği hareketli parçaları olmadığından ve daha uzun çalışma ömrüne sahiptir.

SSR'ler uygun bir kontrol sinyaline yanıt veren bir sensör, yük devresine güç veren bir elektronik anahtarlama cihazı ve kontrol sinyalinin bu anahtarı mekanik parça olmadan etkinleştirmesini sağlayan bir bağlantıdan oluşur. AC veya DC yükleri değiştirmek için tasarlanabilirler.

Paketli SSR'ler akımı yaklaşık yüz amper'e kadar değiştirmek için tristörler ve transistörler gibi güç yarı iletken cihazları kullanır.

SSR'lerin elektromekanik rölelere kıyasla daha hızlı anahtarlama hızları vardır ve aşınacak fiziksel kontakları yoktur.

SSR daha yüksek "açık" ("on") dirence sahip olmanın yanı sıra, elektromekanik rölenin dayandığı gibi büyük anlık aşırı yüke de dayanamaz.

Çalışması

Tek MOSFET veya paralel dizideki birden çok MOSFET'e dayalı bir SSR, DC yüklerde iyi çalışabilir. MOSFET'lerin, ters yönde ileten doğal bir alt tabaka diyodu vardır bu yüzden tek MOSFET akımı her iki yönde de engelleyemez.

AC (çift yönlü) çalışma için iki MOSFET, kaynak pimleri birbirine bağlı olarak arka arkaya düzenlenir. Boşalma pimleri, çıkışın her iki tarafına da bağlanır. Alt tabaka diyotları, röle kapalıyken akımı engellemek için dönüşümlü olarak ters kutuplanır. Röle açıkken, ortak kaynak her zaman anlık sinyal seviyesinde çalışır ve her iki kapı da foto-diyot tarafından kaynağa göre pozitif kutuplanır.

Bir DC yükü değiştirken birden çok MOSFET'in paralel bağlanabilmesi için ortak kaynağa erişim sağlamak yaygındır. Genellikle, kontrol girişi kaldırıldığında MOSFET'in kapanmasını hızlandırmak için bir ağ sağlanır.

AC devrelerinde, sıfır yük akımı olduğunda, Silikon kontrollü doğrultucu (SCR) veya Triyak röleleri AC sıfır geçiş noktalarında doğal olarak kapanır. Devre, sinüs dalgasının zirve ortasında asla kesintiye uğramaz, böylece endüktans etrafındaki manyetik alanın ani çökmesi nedeniyle oluşacak büyük geçici gerilimleri önler. Sıfır noktası detektörü eklenmesiyle (ve ters devre endüktansı ve sonuçta oluşan back-e.m.f. yoktur), yeni bir dalganın başlangıcında bireysel SCR'ler tekrar açılabilir. Bu özelliğe sıfır geçişli anahtarlama denir.

Zamanlama

Uygun SSR tipinin seçilmesi,[1] özellikle uygulama zaman açısından herhangi bir değişiklik olmadan kritik Açık/Kapalı şartı gerektirdiğinde önemlidir.

Zaman Kritik Açma/Kapama anahtarlaması gerektiren uygulamalar, SCR veya TRIAC cihazlarının sergileyeceği doğal Sıfır Geçiş değişimlerine tabi olmadıkları için Transistör veya MOSFET tasarım türlerini kullanmalıdır.

Bağlantı

Kontrol sinyali, kontrol edilen devreye iki devre arasında galvanik izolasyon sağlayacak şekilde bağlanmalıdır.

Birçok SSR, optik bağlantı kullanır. Kontrol voltajı, foto-duyarlı diyot'u aydınlatan ve açan dahili bir LED'e enerji verir; diyot akımı, yükü değiştirmek için arka arkaya tristör (Triyak), silikon kontrollü doğrultucu (SCR) veya MOSFETi açar. Optik bağlantı, kontrol devresinin yükten elektriksel olarak yalıtılmış olmasını sağlar.

Özellikler

Katı hal rölelerinin elektromekanik rölelere göre göreceli yararlarının çoğu, elektromekanik cihazlarla karşılaştırıldığında tüm katı hal cihazlarında ortaktır.

  • Tamamen sessiz çalışır.[2]
  • SSR'ler elektromekanik rölelerden daha hızlı geçiş yapar; optik bağlı SSR'nin anahtarlama süresi LED'i yakmak ve söndürmek için gereken süreye bağlıdır ve mikrosaniye ila milisaniye arasındadır.[2]
  • Aşınacak hareketli parça ve çukur veya karbon oluşturacak elektrik kontakları olmadığından, rölelerden daha uzun kullanım ömrü vardır.[2]
  • Temiz, kontak sıçraması olmadan çalışır.[2]

Parametreler

SSR'ler, aşağıdakileri içeren birçok parametreyle tanımlanır: gerekli etkinleştirme giriş voltajı, akım, çıkış voltajı ve akımı, AC veya DC olup olmadığı, voltaj düşüşü veya çıkış akımını etkileyen direnç, ısıl direnç ve güvenli çalışma bölgesi için ısıl ve elektriksel parametreler (örneğin, büyük akımları tekrar tekrar değiştirirken termal dirence göre azaltma (ing: derating)).

SSR'ler, yalnızca AC voltajı sıfır olduğunda voltajı açıp kapatmak için sıfır geçiş donanımını da kapsayabilir.

Oransal SSR'ler, akım çıkışını düşürmek için (faz açısı kontrolü) sıfır geçişinden sonra gerilimin başlamasını geciktirebilir.

Ayrıca bakınız

Dış bağlantılar

Kaynakça

  1. ^ Bishop, Anthony (1986). Solid-state relay handbook with applications. Indianapolis, IN: H.W. Sams. ISBN 0-672-22475-5. OCLC 15132642. 
  2. ^ a b c d "Solid State Relay". Infineon Technologies. 2 Mart 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 3 Şubat 2021. 

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Elektronik devre elemanları</span> elektronik devreyi meydana getiren ögeler

Elektronik devre elemanları, elektrik devresinin çalışabilmesi için kullanılan parçalara denir. Aktif ve pasif devre elemanları olarak iki gruba ayrılır.

<span class="mw-page-title-main">Tristör</span> kontrollü yarı iletken bir anahtarlama elemanı

Tristör, kontrollü yarı iletken bir anahtarlama elemanıdır. SCR olarak da bilinirler. SCR silikon kontrollü doğrultucu anlamına gelmektedir. Özellikle güç elektroniği devrelerinde kullanılan tristörler çok hızlı açma ve kapama özelliğine sahiptirler. Son teknikle saniyede 25.000 defa açıp kapama yapan tristörler yapılmıştır. Dört katlı bir yarı iletkenden meydana gelen tristörler (P-N-P-N) kapı (gate) ucu ile iletken yapılabilmektedir. Doğru akım ve Alternatif akımla çalışırlar. Her yönlü akım geçirirler. Anot-Katot ve gate olmak üzere üç bağlantı ucu mevcuttur. Yüksek güçlü tristörlerde anot geniş bir taban üzerine tespit edilir. Bu tristörün hem kolay soğutulmasını hem de kolay monte edilmesini sağlar. Katot kalın bir kablo ile gate ucu ince bir bükülebilir kablo ile çıkartılmıştır.

<span class="mw-page-title-main">IGBT</span>

IGBT(Açılımı: insulated-gate bipolar transistor), elektronik devre elemanını sürerken mosfet gibi, iş yaparken bipolar transistör gibi davranır.

<span class="mw-page-title-main">Transistör</span> Devre elemanı

Transistör veya geçirgeç girişine uygulanan sinyali yükselterek gerilim ve akım kazancı sağlayan, gerektiğinde anahtarlama elemanı olarak kullanılan yarı iletken bir elektronik devre elemanıdır. BJT çift birleşim yüzeyli transistördür. İki N maddesi, bir P maddesi (NPN) ya da iki P maddesi, bir N maddesi (PNP) birleşiminden oluşur. Transistör üç kutuplu bir devre elemanıdır. Devre sembolü üzerinde orta kutup Base (B), okun olduğu kutup Emitter (E), diğer kutup Collector(C) olarak adlandırılır. Base akımının şiddetine göre kollektör ve emiter akımları ayarlanır. Bu ayar oranı kazanç faktörüne göre değişir. Transistörler elektronik cihazların temel yapı taşlarındandır. Günlük hayatta kullanılan elektronik cihazlarda birkaç taneden birkaç milyara varan sayıda transistör bulunabilir.

<span class="mw-page-title-main">Röle</span> tamamen izole edilmiş ikinci bir devre tarafından bir elektrik devresinin açılıp kapanmasına izin veren elektrikli cihaz

Röle, elektriksel olarak çalıştırılan, elektromanyetik bir anahtardır. Yani üzerinden akım geçtiği zaman çalışan devre elemanıdır. Röle; bobin, palet ve kontak olmak üzere üç bölümden meydana gelir. Bobin kısmı rölenin giriş kısmıdır. Palet ve kontak kısmının bobin ile herhangi bir elektriksel bağlantısı yoktur. Röle, tek veya çoklu kontrol sinyalleri için birçok giriş terminali ve birçok çalışma kontağı terminalinden oluşur. Röle, birden çok kontak düzenlemesinde, örneğin; kontakları temas ettirme, kontakların temasını kesme veya bu iki durumun kombinasyonları gibi herhangi bir sayıda kontaklı olabilir.

Güç elektroniği, elektrik gücünün statik vasıtalarla, mevcut girişinden istenen elektriksel çıkış formuna verimli bir şekilde dönüştürülmesi, kontrol edilmesi ve hazırlanması ile ilgili teknolojidir.

Doğrultucu veya redresör, bir ya da daha fazla yarı iletken elemandan oluşan alternatif akımı doğru akıma çevirmek için kullanılan elektriksel bir devredir. AC' yi doğrultmak için tek bir diyot kullanıldığı zaman doğrultucu AC' yi DC' ye çeviren bir diyod olarak tanımlanır.

<span class="mw-page-title-main">Kontaktör</span> bir elektrik devresini başka bir devrenin kapanması ile kapatan veya açan elektromekanik bir alet

Kontaktör, elektrik güç devresini anahtarlamak için kullanılan, elektrikle kumanda edilen bir elektrik anahtardır. Kontaktör, genellikle anahtarlamalı devreden çok daha az güçle, örneğin 230 voltluk bir motor anahtarını 24 voltluk bobin elektromıknatısıyla açıp kapatılması gibi, açıp kapatır.

<span class="mw-page-title-main">Elektronik</span> elektrik kullanarak bilgi işleyen, taşıyan veya depolayan elemanları ve sistemleri inceleyen bilim dalı

Elektronik, elektronları ve diğer elektrik yüklü parçacıkları yönlendiren cihazları tasarlamak, oluşturmak ve çalıştırmak için fizik prensiplerini inceleyen ve uygulayan bir bilim ve mühendislik disiplinidir. Elektronik, transistörler, diyotlar ve entegre devreler gibi aktif cihazları kullanarak elektrik akımının akışını kontrol etmek ve yükseltmek ve onu bir formdan diğerine, örneğin alternatif akımdan (AC) doğru akıma (DC) veya analog sinyallerden dijital sinyallere dönüştürmek için kullanan fizik ve elektrik mühendisliğinin bir alt alanıdır.

<span class="mw-page-title-main">MOSFET</span> Elektronik devre bileşeni

Metal oksit yarı iletken alan etkili transistör bir tür alan etkili transistör (FET)’dür ve daha çok silisyum'un kontrollü oksitlenmesi ile üretilir. Voltajı cihazın iletkenliğini belirleyen yalıtımlı bir kapısı vardır. Uygulanan voltaj miktarıyla iletkenliği değiştirme özelliği, elektronik sinyal’lerin güçlendirilmesi veya değiştirilmesi için kullanılabilir.

<span class="mw-page-title-main">Pasif kızılötesi sensör</span>

Pasif kızılötesi sensör, görüş alanındaki nesnelerden yayılan kızılötesi (IR) ışığı ölçen elektronik bir sensör'dür. En çok PIR esaslı hareket dedektörlerinde kullanılır. PIR sensörü, güvenlik alarmlarında ve otomatik aydınlatmalarda yaygın kullanılır.

<span class="mw-page-title-main">Anahtarlamalı güç kaynağı</span>

Anahtarlamalı güç kaynağı olarak adlandırılan anahtarlamalı modlu güç kaynağı, elektrik gücünü verimli şekilde dönüştürmek için anahtarlama regülatörü içeren elektronik bir güç kaynağıdır. Anahtarlamalı güç kaynağı ya da İngilizce özgün adının kısaltmasıyla SMPS, 1960'lı yıllarda doğrusal güç kaynaklarının çalışma veriminin düşük olması ile kullanılmaya başlanmıştır.

Elektrik kontağı, elektrik anahtarlarında, rölelerde, şalterlerde bulunan ve devreyi açma veya kapatma görevini yapan bir elektrik devresi bileşenidir. İki eş iletken metalden oluşur ve aralarındaki boşluk kapandığında elektrik akımını iletir, boşluk açıldığında iletmez. Boşluk, hava, vakum, SF6 veya diğer elektriksel yalıtım akışkanı olmalıdır. Kontaklar, buton ve anahtar vasıtasıyla manüel çalıştırılabildiği gibi, sensör veya mekanik cihazlar vasıtasıyla basınçla ve röle ile elektromekaniksel olarak da açılıp/kapatılabilir. Kontak malzemesi, genellikle gümüş ve altın gibi süper iletkenlerden imal edilir. Maliyeti azaltmak için kontaklar daha ucuz malzemelerden de yapılabilir.

<span class="mw-page-title-main">Kesici</span>

Yüksek gerilimli ve büyük akımlı şalterlerde, yük akımını ve kısa devre akımlarını kesmeye yarayan şalt cihazlarıdır. Üç faz ya da tek faz kumandalı olabilir.Bu cihazlar devreyi, boşta, yükte ve özellikle kısa devre halinde açıp kapayabildikleri gibi otomatik kumanda yardımı ile açılıp kapanmasına da olanak sağlarlar. Böylece insanları tehlikeden korumakta, alçak ve yüksek gerilim cihazlarında meydana gelebilecek hasarı önleyip en aza indirgemektedirler.

<span class="mw-page-title-main">Amplifikatör</span>

Amplifikatör veya yükselteç, elektronik sinyalleri artırmak için kullanılan elektronik cihazlardır. Amplifikatörler bu işlemi bir güç sağlayacısından alıp bu çıkış sinyallerinin şeklini eşleştirerek yaparlar. Yani, bir amplifikatör güç sağlayıcısından aldığı sinyalleri düzenler.

<span class="mw-page-title-main">Alternatör (otomotiv)</span>

Alternatör modern otomobillerde aküyü doldurmak ve motor çalışırken elektrik sistemine elektrik vermek için kullanılan bir tür elektrik jeneratörüdür.

Elektronik'te lineer regülatör, sabit voltajı korumak için kullanılan bir sistemdir. Regülatörün direnci hem giriş voltajına hem de yüke göre değişir ve sabit bir voltaj çıkışı elde edilir. Düzenleme cihazı, değişken direnç gibi hareket edecek şekilde yapılır, sabit bir çıkış voltajını korumak için voltaj bölücü ağını sürekli olarak ayarlar, giriş ve düzenlenmiş gerilimler arasındaki farkı sürekli olarak atık ısı olarak dağıtır. Buna karşılık, 'anahtarlama regülatörü ortalama bir çıkış değerini korumak için açılıp kapanan aktif bir cihaz kullanır. Lineer regülatörün ayarlanmış voltajı her zaman giriş geriliminden daha az olması gerektiğinden verimlilik sınırlıdır ve giriş voltajı, aktif cihazın her zaman bir miktar gerilim düşürmesine izin verecek kadar yüksek olmalıdır.

Merdiven mantığı, imalat ve proses kontrolde kullanılan röle raflarının tasarımını ve yapımını belgelemek için yazılı bir yöntemdi. Röle rafındaki her cihaz, gösterilen cihazlar arasındaki bağlantılarla birlikte merdiven diyagramında bir sembolle gösterilir. Ayrıca, pompa, ısıtıcı vb röle rafının dışındaki diğer öğeler de merdiven şemasında gösterilir.

Motor kontrol cihazı, bir elektrik motorunun performansını önceden belirlenmiş bir şekilde koordine edebilen bir cihaz veya cihazlar grubudur. Motor kontrolörü, motoru başlatmak ve durdurmak, ileri veya geri dönüşü seçmek, hızı seçmek ve düzenlemek, torku düzenlemek veya sınırlamak ve aşırı yüklere ve elektrik arızalarına karşı korumak için elle veya otomatik kumanda eden bir araç içerebilir. Motor kontrolörleri elektromekanik anahtarlama kullanabilir veya motor hızını ve yönünü düzenlemek için güç elektroniği cihazları kullanabilir.

<span class="mw-page-title-main">Hall etkisi sensörü</span>

Hall etkisi sensörü, herbiri Hall etkisi’ni kullanan manyetik alan vektörü B'nin eksenel bileşeniyle orantılı voltaj üreten bir veya daha çok Hall elemanlı sensördür.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.