آنچه باید در استفاده از رله های SSR بدانید
دما در SSR :
بعد از انتخاب صحیح مقادیر ولتاژ و جریان کاری یک رله SSR، مهمترین مسئله تاثیرگذار برعملکرد و طول عمر رله مسئله دمای کاری آن است. یک رله SSR هم مانند هر وسیله الکترونیکی دیگر هنگامی که جریان از آن عبور کند، متناسب با اندازه جریان، حرارت تولید می کند. این حرارت می تواند بر عملکرد رله تاثیر گذاشته و چنانچه مقدار یا مدت آن زیاد باشد باعث آسیب به سوییچ اصلی رله شده و ممکن است رله دیگر ( حتی با قطع فرمان) خاموش نشود. در عمل بهتر است دمای کف SSR حداکثر از 70 درجه سانتی گراد بیشتر نشود. برای جلوگیری از بالارفتن دمای سوییچ داخلی SSR می توان از یک هیت سینک مناسب استفاده کرد.
هیت سینک مناسب باید بتواند دمای کف SSR را به محدوده مجاز منتقل دهد. برای رسیدن به این هدف باید ابعاد هیت سینک به نحوی انتخاب شود که در شرایط کاری SSR ( مانند جریان عبوری از آن و مدت زمان روشن بودن) پاسخگوی این نیاز باشد. در واقع انتخاب هیت سینک فرمول ساده و مشخصی نداشته و بیشتر با سعی و خطا می توان به نتیجه مطلوب رسید.هیت سینک ها معمولا آلمینیومی هستند تا انتقال حرارت خوبی داشته باشند و پره پره ساخته میشوند تا سطح تماس آنها با هوا زیادتر شود. برای اتصال SSR به هیت سینک حتما باید از گریس حرارتی مناسب نیز استفاده شود تا تماس کاملتری بین SSR و هیت سینک برقرار شود. چنانچه هیت سینک به تنهایی نتواند گرمای یک SSR را منتقل کندف می توان از یک دمنده (fan) هم برای انتقال بهتر گرما استفاده شود. دمای محیط، فضای قرار گیری رله و نوع قرار گیری هیت سینک نیز در وضعیت حرارتی رله و هیت سینک تاثیرگذار هستند.
حفاظت جریانی از SSR :
از آنجایی که المان اصلی یک SSR ترانزیستور ( یا تریستور) داخلی آن است و این المان اصافه جریان محدودی را برای مدت زمان محدودی می تواند تحمل کند، باید از آن در برابر جریان اتصال کوتاه ( اتصالی) حفاظت شود. به همین منظور پیشنهاد میشود در مواردی که احتمال اتصالی وجود دارد، در خروجی SSR از یک فیوز مناسب استفاده شود. در انتخاب فیوز به دو عامل باید دقت شود. اول جریان فیوز که باید در رنج جریان SSR باشد و دوم زمان عملکرد فیوز. فیوز مورد استفاده در حفاظت SSR باید از نوع فیوزهای سریع باشد تا سریعتر از تریستور داخلی SSR به جریان اتصالی واکنش نشان دهد. فیوزهای مکانیکی مانند کلید مینیاتوری به دلیل واکنش کندی که دارند برای این منظور خیلی مناسب نیستند. برای این کار میتوان از فیوزهای شیشه ای و یا گچی سریع استفاده نمود.
حفاظت ولتاژی از SSR :
در برخی از کاربردها مانند زمانی که از SSR برای خاموش و روشن کردن یک موتور استفاده میشود، ممکن است ولتاژهای لحظه ای بالاتر از مقدار قابل تحمل SSR در سیستم به وجود آید. در این موارد برای حفاظت از SSR در برابر این اصافه ولتاژهای لحظه ای می توان از المانی به نام MOV و یا VDR استفاده نمود. این المان توانایی جذب انرژی از اضافه ولتاژهای کوتاه مدت را داراست و می تواند مانع از آسیب دیدن SSR شود. هر گاه ولتاژ SSR از ولتاژ MOV بیشتر شود، MOV اتصال کوتاه شده و انرژی زاید را جذب کرده و اصافه ولتاژ را مهار می کند.
جریان نشتی در SSR :
عملکرد SSR براساس قطع یا وصل شدن سوییچ داخلی آن است. معمولا در مدار داخلی SSR برای حفاظت این سوییچ یک خازن و مقاومت با آن موازی میشود. این مدار خازنی- مقاومتی اسنابر نام دارد و برای محافظت سوییچ استفاده میشود. در زمانی که SSR خاموش است، هیچ جریانی نمی تواند از سوییچ اصلی آن عبور کند و هیچ جریان نشتی از آن وجود ندارد. ولی وجود این مدار اسنابر حفاظتی موازی با سوییچ اصلی، یک مسیر فرعی برای جریان ایجاد می کند که به آن جریان نشتی SSR می گویند. به دلیل اینکه اندازه خازن اسنابر بسیار کوچک است، اندازه این جریان نشتی نیز بسیار کوچک بوده و در حدود چند میلی آمپر می باشد. این جریان نشتی کوچک هیچ تاثیری بر عملکرد کلی سیستم نداشته و به هیچ وجه نمی تواند یک موتور و یا یک المنت ( هر چند کوچک) را تحریک کند. بنابراین نگرانی در مورد جریان نشتی SSR عموماً بی مورد است. تنها نکته در مورد جریان نشتی این است که چنانچه به یکی از پایه های خروجی SSR سیم فاز متصل باشد و پایه دیگر خروجی آن لمس شود، این جریان حس میشود و یا چنانچه فاز متر بگذارید، ممکن است روش شود. روشن شدن فاز متر صرفاً جریان نشتی را نشان می دهد و نمی تواند سلامت یا خرابی SSR را مشخص کند.
تست یک SSR :
بهترین راه تست یک SSR استفاده از یک لامپ رشته ای قدیمی ( لامپ تست) می باشد. چنانچه فرمان مناسب ( متناسب با نوع ورودی ac یا dc) به SSR اعمال شود و یک لامپ تست در خروجی آن باشد، باید این لامپ روشن شود و با قطع فرمان نیز، سریعاً خاموش شود. در تست یک SSR موراد زیر را مدنظر داشته باشید:
- برای تست از بارهای ساده مانند لامپ رشته ای و یا المنت استفاده کنید. مصرف کننده هایی که در ورودی آنها مدار الکترونیکی هست ( مانند لامپ های کم مصرف و لامپ های led) برای این منظور مناسب نیستند.
- تست خروجی با فاز متر نمی تواند خاموش بودن SSR را نشان دهد زیرا جریان نشتی SSR میتواند لامپ فازمتر را روشن کند، چه رله خاموش باشد یا روشن باشد.
- تست خروجی SSR با مولتی متر و استفاده از بازر آن نیز صحیح نیست. به این دلیل که سوییچ داخلی SSR زمانی روشن میشود که فرمان به آن رسیده باشد و مدار خروجی برقرار باشد تا از این سوییچ جریان عبور کند. بازر مولتی متر نمیتواند جریان لازم برای روشن ماندن سوییچ SSR را برقرار کند. پس حتی از SSR سالم باشد، بازر بوق نمیزند.
سوختن یک SSR :
یک SSR در موارد زیر آسیب می بیند:
- دمای بیش از حد مجاز ( در این صورت ممکن است آسیب دایمی بوده و دیگر رله قابل استفاده نباشد و گاهی نیز موقتی بوده و SSR خاموش نمیشود ولی با خنک شدن دوباره به حالت عادی بازمیگردد)
- جریان بالاتر از مقدار قابل تحمل سوییچ
- اتصال ولتاژ اشتباه به ورودی SSR ( ولتاژ بیشتر از حد مجاز و یا عدم رعایت ac و dc بودن آن)
- ولتاژ خروجی غیر مجاز
هر گاه یک SSR آسیب ببیند دیگر از فرمان ورودی تبعیت نمی کند. در اینصورت 2 حالت مختلف روی میدهد. اول اینکه خروجی SSR اتصالی کرده و یکسره میشود یعنی همیشه روشن است و دیگر قطع نمیشود حتی اگر فرمان قطع باشد. در بیشتر موارد آسیب رله از این نوع است. در حالت دوم خروجی SSR قطع شده و دیگر وصل نمیشود. معمولا این حالت در موارد کمی اتفاق می افتد.
بارهای قابل اتصال به SSR :
رله های SSR برای بیشتر بارهای صنعتی موجود قابل استفاده هستند. بارهای مقاومتی، المنتی، سلفی، موتوری، خازنی، لامپهای خاص و غیره.
- بارهای المنتی که بارهای ساده ای محسوب میشوند به راحتی با استفاده از این رله ها قابل کنترل هستند به خصوص در مواردی که به دفعات باید روشن و خاموش شوند، این رله ها بهترین گزینه هستند و می توانند عملکرد بهتر و طول عمر به مراتب بیشتری از رله و کنتاکتورهای معمولی داشته باشند.
- برای بارهای موتوری نیز به خوبی میتوان از این رله ها استفاده نمود ولی به دلیل ضربه جریانی موتورها در زمان راه اندازی پیشنهاد میشود از رله هایی با امپر به اندازه کافی بزرگتر استفاده شود. به دلیل ساختار سوییچ در یک رله SSR، در کاربردهای موتوری، جرقه زنی و خال زنی در این رله ها اتفاق نمی افتد.
- برای کنترل بارهای خازنی و بارهای خاص مانند لامپ فلورسنت نیز میتوان از این رله ها استفاده کرد.
- بارهایی که در ورودی آنها مدار الکترونیکی هست مانند لامپهای کم مصرف و یا اینورترها ممکن است به خوبی با SSR کار نکنند و مدار الکترونیکی آنها روی عملکرد رله تاثیر بگذارد.