ソリッドステートリレー（SSR）の作業原理

電子スイッチングデバイスの分野で、 ソリッドステートリレー 荷重を正確かつ迅速に、そして可動部品なしで切り替えることができ、さまざまな商業および産業用アプリケーションで不可欠になります。この記事では、ソリッドステートリレーの実用的な原則を掘り下げます。この記事を読んだ後、ソリッドステートリレーをより深く理解することができます。これにより、特定のニーズに合った適切なソリッドステートリレーを選択できます。

固体リレー（SSR）とは正確には何ですか？

a ソリッドステートリレー（SSR） 小さな外部電圧が制御端子に適用されたときに負荷のオンオフ状態を制御する電子スイッチングデバイスです。従来の電気メカニカルリレーとは異なり、ソリッドステートリレーは半導体デバイスに依存してオン /オフになり、スイッチング速度が遅いなどの問題を回避します。

ソリッドステートリレー作業原則：ステップバイステップ

作業原則 SSR 入力（コントロール）回路、分離メカニズム、および出力スイッチ回路の3つの主要成分の相互作用を中心に展開します。これらのコンポーネントがどのように連携するかの詳細な内訳は次のとおりです。

ステップ1：制御信号と入力回路

制御回路とも呼ばれる入力回路は、外部制御電圧が適用される場所です。電圧は、AC、DC、またはAC-DCを混合できます。

制御電圧が適用されない場合、入力回路の光発光ダイオード（LED）はオフ状態にあり、電流フローはありません。したがって、出力回路のスイッチコンポーネントは非アクティブな状態のままであり、負荷は切断された状態にあります。

制御電圧が適用されると（定格範囲内）、LEDが点灯して光を生成します。この光は、リレーの次のレベルをアクティブにする信号として機能します。

ステップ2：分離メカニズム

電気干渉や損傷を防ぐために、低電圧制御回路を高電圧荷重回路から分離するには、分離メカニズムが重要です。ほとんどのソリッドステートリレーでは、これは光カプラー（光カプラー）を介して実現されますが、トランスまたはその両方の組み合わせも使用します。

光カプラーに基づく固体リレーでは、入力LEDによって放出される光は、出力部分のフォトトランスリストルまたはフォトダイオードによって検出されます。この光カップリングにより、制御側と荷重側の間に直接的な電気接続がないため、SSRと回路が保護されます。

分離回路には、信号を安定させ、次のレベルに向けて準備するための整流器、保護回路、検出回路などの追加のコンポーネントが含まれている場合があります。

ステップ3：出力スイッチング回路

出力回路は、分離メカニズムによって送信される信号に応じて負荷を切り替える責任があり、通常、高電力半導体デバイスと過渡電圧サプレッサーなどの保護コンポーネントで構成されています。

分離メカニズムの光電トランジスタがLEDのライトによって活性化されると、出力半導体デバイスがオンになった後に導電性を引き起こし、電源から電源から負荷に流れ、負荷がオンになります。

ソリッドステートリレーの出力は、DC、AC、またはAC-DCとして設計できます。 AC定格のソリッドステートリレーは、単相または3相になり、ゼロクロスまたはランダムオンモードで動作できます。

ステップ4：非アクティブ化プロセス

シャットダウンプロセスは、アクティベーションプロセスの反対です。

制御電圧が削除されると、入力LEDが消火し、光を放射します。

光がない場合、分離メカニズムのフォトタンシスターが非アクティブ化され、出力半導体デバイスが閉じられます。

出力回路の導電が停止すると、負荷に流れる電流が遮断されるため、負荷がオフになります。

ソリッドステートリレーを使用することの重要な利点

電気機械リレーと比較して、 ソリッドステートリレー 以下を含むいくつかの利点があります。

可動部品はありません： アーク、摩耗、機械的障害を回避するために半導体デバイスに依存し、信頼性とサービス生活を改善します。

スイッチング速度は高速です： より高い周波数で切り替えることができます。これは、精密なアプリケーションに非常に適しています。

電気分離： 高電圧荷重回路の影響から敏感な制御回路を保護します。

ロジック回路と互換性があります： TTL、CMO、およびその他のデジタル制御システムと簡単に統合できます。

コンパクトサイズ： スペースが限られている環境に適した、機械的リレーよりも小さく堅牢です。

アプリケーションに適したSSRを選択します

適切なソリッドステートリレーを選択するときは、次の要因を検討してください。

入出力電圧と電流定格： 固体状態リレーが、損傷を避けるために電圧（ACまたはDC）と負荷の電流を処理できることを確認してください。

分離タイプ： 低コストのコンパクトなアプリケーションの場合、光カプラーに基づいたソリッドステートリレーを選択します。高電圧分離のために、トランスに基づいた固体リレーを選択します。

環境条件： 作業温度範囲や空間サイズなど、環境条件に従って、対応するソリッドステートリレーを選択します。

データテーブル仕様： インストールと使用に関する詳細な手順については、メーカーのデータテーブルを必ず参照してください。

結論

ソリッドステートリレー（SSRS） 半導体テクノロジーと分離メカニズムを使用して、負荷を確実に制御する多機能で効率的なスイッチングデバイスです。ソリッドステートリレーの実用的な原則を理解することにより、産業の自動化から家電まで、幅広いアプリケーションでその利点を完全に活用できます。

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