Un โซลิดสเตตรีเลย์หรือ SSR (โซลิดสเตตรีเลย์)เป็นอุปกรณ์ที่มีจุดประสงค์เดียวกันกับรีเลย์ทั่วไป แต่มีข้อดีบางประการดังที่คุณจะเห็นในบทความนี้ หากคุณจำไม่ได้ดีว่ารีเลย์คืออะไรหรือมีไว้เพื่ออะไร คุณก็สามารถทำได้เช่นกัน ดูข้อมูลเพิ่มเติมในบทความอื่นนี้.
ต้องบอกว่าเรามาดูทุกสิ่งที่คุณจำเป็นต้องรู้เกี่ยวกับเรื่องนี้กันดีกว่า อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์:
รีเลย์ไฟฟ้าเครื่องกลคืออะไร?
Un รีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้ามักเรียกง่ายๆ ว่ารีเลย์ เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าเครื่องกลที่ใช้ในการควบคุมวงจรไฟฟ้าผ่านการใช้ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้า โดยพื้นฐานแล้วมันเป็นสวิตช์ที่ทำงานโดยการจ่ายหรือถอดกระแสไฟฟ้าในคอยล์รีเลย์ เมื่อขดลวดมีพลังงานจะสร้างสนามแม่เหล็กดึงดูดหรือผลักคันโยกหรือสวิตช์ภายในรีเลย์ เปิดหรือปิดหน้าสัมผัสทางไฟฟ้า ขึ้นอยู่กับว่าเป็น NC หรือ NO ดังที่เราเห็นในบทความอื่นที่ผมแนะนำ อ่านตอนเริ่มต้น
รีเลย์เหล่านี้ถูกนำมาใช้ในการใช้งานที่หลากหลายเพื่อทำหน้าที่ต่างๆ เช่น การสลับวงจรไฟฟ้ากำลังสูงหรือการแยกทางไฟฟ้า ระหว่างสองวงจรที่ทำงานกับกระแสไฟฟ้าประเภทต่างๆ เช่น DC และ AC มีประโยชน์อย่างยิ่งในสถานการณ์ที่คุณต้องการควบคุมวงจรจากระยะไกล หรือเมื่อคุณต้องการแยกวงจรควบคุมออกจากวงจรที่มีกำลังสูงกว่า รีเลย์สามารถพบได้ในอุปกรณ์และระบบต่างๆ มากมาย ตั้งแต่เครื่องใช้ภายในบ้านและอุปกรณ์อุตสาหกรรม ไปจนถึงระบบควบคุมและระบบอัตโนมัติ
โซลิดสเตตรีเลย์คืออะไร?
Un โซลิดสเตตรีเลย์ เป็นอุปกรณ์สวิตชิ่งอิเล็กทรอนิกส์ที่ให้กระแสไฟฟ้าไหลเมื่อมีกระแสไฟฟ้าเพียงเล็กน้อยจ่ายไปที่ขั้วต่อควบคุม หรือป้องกันเมื่อไม่มีกระแสไฟฟ้าจ่าย นั่นคือในแง่นี้มันคล้ายกับการทำงานของรีเลย์ทั่วไปมาก
โซลิดสเตตรีเลย์เหล่านี้ประกอบด้วยเซ็นเซอร์ที่ตอบสนองต่อสัญญาณควบคุม สวิตช์โซลิดสเตตอิเล็กทรอนิกส์ที่จัดการวงจรโหลด และกลไกการเชื่อมต่อที่เปิดใช้งานสวิตช์โดยไม่จำเป็นต้องเคลื่อนย้ายส่วนประกอบทางกล เช่น ในกรณีของแม่เหล็กไฟฟ้า ในทางกลับกัน รีเลย์เหล่านี้สามารถออกแบบให้สลับได้ ทั้งกระแสไฟ AC และ DC
เพื่อให้สิ่งนี้เป็นไปได้โดยไม่ต้องมีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว เซมิคอนดักเตอร์กำลังเช่น ไทริสเตอร์และทรานซิสเตอร์ เพื่อควบคุมกระแสที่มีความเข้มสูงถึงมากกว่า 100 แอมแปร์ นอกจากนี้ สถานะโซลิดสเตตยังโดดเด่นด้วยความสามารถในการสลับที่ความเร็วสูงมากในลำดับมิลลิวินาที เมื่อเทียบกับรีเลย์ระบบเครื่องกลไฟฟ้า และไม่มีหน้าสัมผัสทางกลที่เสื่อมสภาพเมื่อเวลาผ่านไป อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ใช่ข้อดีทั้งหมด ดังที่เราจะได้เห็นในภายหลัง
สำหรับการแยกทางไฟฟ้าระหว่างทั้งสองวงจร สัญญาณควบคุมจะต่อเข้ากับวงจรควบคุม และ SSR ส่วนใหญ่จะใช้ การมีเพศสัมพันธ์ด้วยแสง. นี่หมายความว่าแรงดันไฟฟ้าควบคุมเปิดใช้งาน LED ภายในซึ่งจะส่องสว่างและเปิดใช้งานไดโอดไวแสง (ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์) ซึ่งในทางกลับกันจะควบคุม TRIAC (ใช้ใน AC), SCR หรือ MOSFET (โดยปกติจะมีหนึ่งหรือหลายตัวขนานกับ CC) เพื่อสลับและเปลี่ยนจากเปิดเป็นปิดหรือในทางกลับกัน...
ข้อดีและข้อเสียของโซลิดสเตตรีเลย์
อย่างที่คุณสามารถจินตนาการได้ โซลิดสเตตรีเลย์มี ความได้เปรียบ เทียบกับรีเลย์ระบบเครื่องกลไฟฟ้า เช่น:
- เมนอร์ ทามาโญ.
- การทำงานด้วยแรงดันไฟฟ้าต่ำ โดยสามารถเปิดใช้งานได้ตั้งแต่ 1,5V หรือน้อยกว่า
- เนื่องจากไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว จึงเงียบสนิท
- พวกมันเร็วกว่าแม่เหล็กเนื่องจากมีเวลาตอบสนองเป็นมิลลิวินาที
- เนื่องจากไม่มีชิ้นส่วนกลไกที่สึกหรอหรือหน้าสัมผัสเสื่อมสภาพที่กระแสสูง รีเลย์เหล่านี้จึงมีความน่าเชื่อถือและทนทานมากขึ้น
- ความต้านทานเอาต์พุตจะคงที่โดยไม่คำนึงถึงการใช้งาน
- การเชื่อมต่อที่ไม่มีการเด้งกลับ หลีกเลี่ยงความผันผวนในการสลับหน้าสัมผัส
- ไม่ก่อให้เกิดประกายไฟหรืออาร์คไฟฟ้าที่อาจเป็นอันตรายในสภาพแวดล้อมที่ติดไฟได้
- ทนต่อแรงกระแทก แรงสั่นสะเทือน ฯลฯ ได้ดีกว่า เนื่องจากไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวจนแตกหักได้
- ไม่ปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่อาจรบกวนอุปกรณ์อื่นๆ
เช่นเดียวกับทุกสิ่งพวกเขาก็มีเช่นกัน ข้อเสียของมัน, อย่างไร:
- พวกมันปล่อยความร้อนเนื่องจากการต้านทานซึ่งหมายถึงการสูญเสีย
- ขั้วของเอาต์พุตอาจส่งผลต่อโซลิดสเตตรีเลย์ ซึ่งเป็นสิ่งที่ไม่ได้เกิดขึ้นในระบบเครื่องกลไฟฟ้า
- เนื่องจากความสามารถในการสลับที่เร็วขึ้นอย่างมาก รีเลย์โซลิดสเตตจึงอาจพบการสลับที่ผิดพลาดอันเป็นผลมาจากโหลดชั่วคราว
- พวกเขามักจะยังคงอยู่ในวงจรปิดในกรณีที่เกิดข้อผิดพลาด ในขณะที่รีเลย์ไฟฟ้ามีแนวโน้มที่จะยังคงอยู่ในสถานะเปิด นี่อาจเป็นผลดีสำหรับบางแอปพลิเคชัน แม้ว่าจะไม่ใช่ทั้งหมด...
การใช้งาน
สามารถใช้โซลิดสเตตรีเลย์ (SSR) ได้ แอพพลิเคชั่นมากมาย, อย่างไร:
- ควบคุมโหลดได้ทั้ง DC และ AC ควบคุมเครื่องทำความร้อนไฟฟ้า ไฟ มอเตอร์ เครื่องใช้ไฟฟ้า เครื่องทำความร้อน ความเย็น ปั๊มน้ำเพื่อการชลประทาน ฯลฯ ตัวอย่างเช่น สามารถใช้ในวงจรที่เปิดใช้งานพัดลมได้หากอุณหภูมิสูงขึ้นถึงระดับหนึ่ง โดยใช้เซ็นเซอร์อุณหภูมิ
- ระบบอัตโนมัติอุตสาหกรรม. เนื่องจากเป็นสวิตช์ควบคุมกระแสไฟฟ้า จึงสามารถใช้ในระบบควบคุมอุตสาหกรรมสำหรับเครื่องจักรและกระบวนการอัตโนมัติได้
- อุปกรณ์ทางการแพทย์ เช่น เครื่อง MRI อุปกรณ์วิเคราะห์ทางคลินิก และระบบกายภาพบำบัด เพื่อควบคุมกำลังและอุปกรณ์ของอุปกรณ์เหล่านี้
- การควบคุมโหลดแบบต้านทานและแบบรีแอกทีฟ โซลิดสเตตรีเลย์มีประโยชน์ในการใช้งานที่ต้องเปลี่ยนโหลดตัวต้านทาน (เช่น เครื่องทำความร้อน) และโหลดรีแอกทีฟ (เช่น มอเตอร์) เนื่องจากความสามารถในการจัดการกับโหลดประเภทต่างๆ
- ระบบขนส่ง เช่น ในการใช้งานทางรถไฟและระบบขนส่งสาธารณะ SSR ใช้ในการควบคุมสัญญาณ ไฟส่องสว่าง และระบบควบคุมการจราจร
- อื่น ๆ …
โซลิดสเตตรีเลย์ซื้อได้ที่ไหน
ถ้าคุณต้องการ ซื้อโซลิดสเตตรีเลย์คุณสามารถซื้อได้ในราคาเพียงเล็กน้อยในร้านค้าเฉพาะหรือบนแพลตฟอร์มการขายออนไลน์เช่น Amazon:
ใช้โซลิดสเตตรีเลย์กับ Arduino
หากต้องการใช้โซลิดสเตตรีเลย์กับ Arduino การเชื่อมต่อทำได้ง่ายมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากคุณใช้โมดูล SSR ในการเชื่อมต่อรีเลย์นี้กับบอร์ด Arduino คุณต้องทำ ทำการเชื่อมต่อดังต่อไปนี้:
- DC+: อินพุตรีเลย์นี้เชื่อมต่อกับการเชื่อมต่อ 5v ของบอร์ด Arduino
- DC-: อินพุตรีเลย์อื่นนี้เชื่อมต่อกับ GND หรือการเชื่อมต่อกราวด์ของบอร์ด Arduino
- CH1: ถ้าเป็นโซลิดสเตตรีเลย์ช่องเดียว เช่นเดียวกับที่เราจะยกตัวอย่าง อินพุตรีเลย์นี้จะเชื่อมต่อกับเอาต์พุตดิจิทัล Arduino เพื่อควบคุม เช่น D9
- NO/C: เป็นเอาต์พุตของโซลิดสเตตรีเลย์ที่จะเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ที่เราต้องการควบคุม ตัวอย่างเช่นหลอดไฟ คำนึงถึงเอกสารข้อมูลของรีเลย์ที่คุณซื้อและขีดจำกัดที่กำหนด ตัวอย่างเช่น บางตัวสามารถทนโหลดได้เพียง 250V AC และความเข้มสูงสุดที่ 2A ต้องแน่ใจว่าจะไม่เกิน...
ต้องบอกว่าตอนนี้เรามาดูกัน มันจะตั้งโปรแกรมยังไงโดยใช้ภาพร่างตัวอย่างง่ายๆ นี้:
const int pin = 9; //Pin de control del relé en el que lo hayas conectado, en este caso D9.
void setup()
{
Serial.begin(9600); //Iniciar puerto serie
pinMode(pin, OUTPUT); //Definir pin D9 como salida para el envío de señal.
}
void loop()
{
digitalWrite(pin, HIGH); // Poner el D9 en estado alto para activar el relé
delay(5000); // Esperar 5 segundos
digitalWrite(pin, LOW); // Poner el D9 en estado bajo, para desactivar.
delay(5000); // Esperar 5 segundos
}
อย่างที่คุณเห็น มันเป็นโค้ดง่ายๆ ดังนั้นคุณจึงสามารถแก้ไขและเรียนรู้วิธีใช้รีเลย์ได้ ในกรณีนี้เราเพียงแค่สร้างลูปเพื่อให้รีเลย์เปลี่ยนจากสถานะหนึ่งไปอีกสถานะหนึ่งอย่างต่อเนื่อง...