सॉलिड-स्टेट रिले के कार्यकारी सिद्धांत क्या है (2)

सॉलिड-स्टेट रिले के कार्यकारी सिद्धांत क्या है (2)

2. प्रत्येक घटक का कार्य:

नीचे दिया गया आंकड़ा शून्य-क्रॉसिंग ट्रिगर प्रकार एसी-एसएसआर (चित्रा 6.3) का आंतरिक योजनाबद्ध आरेख है।

R1 एक वर्तमान सीमित अवरोधक है जो इनपुट सिग्नल वर्तमान को सीमित करता है और यह सुनिश्चित करता है कि ऑप्टोकॉपलर क्षतिग्रस्त नहीं है। एलईडी का उपयोग इनपुट कंट्रोल सिग्नल की इनपुट स्थिति को प्रदर्शित करने के लिए किया जाता है। डायोड  VD1 क्षतिग्रस्त किया जा रहा है जब से optocoupler को रोकने के लिए प्रयोग किया जाता है सकारात्मक और नकारात्मक डंडे इनपुट संकेत के उल्टे कर रहे हैं। ऑप्टोकॉपलर ऑप्ट विद्युत इनपुट और आउटपुट सर्किट को अलग करता है। ट्रायोड M1 एक इनवर्टर के रूप में कार्य करता है, और thyristor SCR के साथ शून्य-क्रॉसिंग डिटेक्शन सर्किट का गठन करता हैएक ही समय में, और एससीआर थाइरिस्टर के ऑपरेटिंग राज्य को प्रत्यावर्ती-वोल्टेज शून्य-डिटेक्शन ट्रांजिस्टर एम 1 द्वारा निर्धारित किया जाता है। VD2 ~ VD4 पूर्ण लहर संशोधक पुल (या पूर्ण लहर डायोड पुल) के रूप में यू.आर. । त्रिकोणीय BCR को चालू करने के लिए एक द्विदिश ट्रिगर पल्स SCR और UR से प्राप्त किया जा सकता है। R6 एक शंट अवरोधक है जिसका उपयोग BCR की सुरक्षा के लिए किया जाता है। R7 और C1 स्विचिंग सर्किट को झटका या हस्तक्षेप से बचाने के लिए स्पाइक वोल्टेज या पावर करंट में उछाल को अवशोषित करने के लिए एक सर्ज अवशोषित नेटवर्क बनाते हैं । आर टीएक ऊष्माक्षेपी है जो अत्यधिक तापमान के कारण ठोस अवस्था की रिले को क्षतिग्रस्त होने से बचाने के लिए अति ताप रक्षक के रूप में कार्य करता है। VDR एक वैरिएस्टर है जो वोल्टेज-लिमिटिंग डिवाइस के रूप में कार्य करता है, जो वोल्टेज को क्लैंप करता है और जब ठोस सर्किट ओवरवॉल्टेज होता है, तो ठोस-राज्य रिले की सुरक्षा के लिए अतिरिक्त धारा को अवशोषित करता है।

3. काम करने की प्रक्रिया:

एसी शून्य-क्रॉसिंग सॉलिड स्टेट रिले में वोल्टेज के शून्य से पार होने और लोड करंट के शून्य पार होने पर बंद होने की विशेषता है।

जब ऑप्टो-युग्मक ऑप्ट बंद हो जाता है (यानी ऑप्ट के नियंत्रण टर्मिनल का कोई इनपुट सिग्नल नहीं है), एम 1 संतृप्त होता है और आर 2 से आधार करंट प्राप्त करके चालू होता है, और परिणामस्वरूप, गेट ट्रिगर वोल्टेज (यूजीटी) thyristor SCR एक कम क्षमता के लिए बंद है और बंद कर दिया। नतीजतन, triac BCR बंद अवस्था में है क्योंकि गेट नियंत्रण टर्मिनल R6 पर कोई ट्रिगर पल्स नहीं है। 
जब एक इनपुट कंट्रोल सिग्नल सॉलिड-स्टेट रिले के इनपुट टर्मिनल पर लागू होता है, तो फोटोट्रांसिस्टर ऑप्ट चालू होता है (यानी ऑप्ट के कंट्रोल टर्मिनल में इनपुट सिग्नल होता है)। पावर मेन के वोल्टेज के बाद आर 2 और आर 3 द्वारा वोल्टेज-विभाजित किया जाता है, अगर बिंदु ए पर वोल्टेज एम 1 के शून्य-क्रॉसिंग वोल्टेज से बड़ा है (अर्थात वीए> वीबी 1), एम 1 संतृप्त चालन स्थिति में होगा, और एससीआर और बीसीआर दोनों थीयरस्टोर्स ऑफ स्टेट में होंगे। यदि बिंदु A पर वोल्टेज M1 (अर्थात VA <VBE1) के शून्य-क्रॉसिंग वोल्टेज से कम है, तो M1 कट-ऑफ स्थिति में होगा, और SCR को संचालित करने के लिए ट्रिगर किया जाएगा, और फिर R5 से ट्रिगर पल्स → यूआर → एससीआर → यूआर → आर 6 "दिशा (या विपरीत दिशा) बीसीआर को नियंत्रित करने के लिए बीसीआर के नियंत्रण ध्रुव पर प्राप्त होती है, और अंत में लोड एसी मेन से जुड़ा होगा।
उपरोक्त प्रक्रिया के माध्यम से, यह समझा जा सकता है कि एम 1 को ठोस-राज्य रिले को चालू करने के लिए एसी वोल्टेज डिटेक्टर के रूप में उपयोग किया जाता है जब लोड वोल्टेज शून्य से पार हो जाता है और लोड चालू पार होने पर ठोस राज्य रिले को बंद कर देता है। और शून्य-क्रॉसिंग डिटेक्टर के कार्य के कारण लोड पर लोड सर्किट का प्रभाव क्रमशः कम हो जाता है, और नियंत्रण लूप में उत्पन्न रेडियो आवृत्ति हस्तक्षेप भी बहुत कम हो जाता है।

4. जीरो-क्रॉसिंग की परिभाषा:

यहां यह समझाया जाना चाहिए कि जीरो क्रॉसिंग क्या है। प्रत्यावर्ती धारा में, शून्य-क्रॉसिंग तात्कालिक बिंदु है जिस पर कोई वोल्टेज मौजूद नहीं है, अर्थात, सकारात्मक आधा चक्र और एसी तरंग के नकारात्मक आधे चक्र के बीच जंक्शन। प्रत्यावर्ती धारा के प्रत्येक चक्र में, आमतौर पर दो शून्य क्रॉसिंग होंगे। और अगर पावर मेन शून्य क्रॉसिंग के तत्काल बिंदु पर स्विच करता है, तो कोई विद्युत हस्तक्षेप उत्पन्न नहीं होगा। एसी सॉलिड-स्टेट रिले (एक शून्य-क्रॉसिंग कंट्रोल सर्किट से लैस) चालू अवस्था में होगा, जब इनपुट टर्मिनल कंट्रोल सिग्नल से जुड़ा होता है और आउटपुट एसी वोल्टेज पार हो जाता है; इसके विपरीत, जब नियंत्रण संकेत बंद हो जाता है, तो SSR अगली शून्य क्रॉसिंग तक ऑफ स्थिति में रहता है।
इसके अलावा, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि ठोस राज्य रिले के शून्य क्रॉसिंग का मतलब वास्तव में बिजली की आपूर्ति वोल्टेज तरंग के शून्य वोल्ट नहीं है। चित्रा 6.5 एसी वोल्टेज साइन लहर का एक खंड है। एसी स्विचिंग घटक की विशेषताओं के अनुसार, आंकड़े में एसी वोल्टेज को तीन क्षेत्रों में विभाजित किया गया है जो एसएसआर के आउटपुट सर्किट के तीन राज्यों के अनुरूप है। और U1 और U2 क्रमशः थ्रेशोल्ड वोल्टेज और स्विचिंग घटक के संतृप्ति वोल्टेजका प्रतिनिधित्व करता है ।

  1) क्षेत्र Ⅰ है मृत क्षेत्र 0 ~ U1 की वोल्टेज रेंज के एक निरपेक्ष मान के साथ, (कट-ऑफ क्षेत्र, क्षेत्र को काटें, या बंद क्षेत्र)। और इस क्षेत्र में, SSR स्विच चालू नहीं किया जा सकता है, भले ही एक इनपुट संकेत जोड़ा गया हो।

  2) क्षेत्र Ⅱ है रिस्पांस क्षेत्र (सक्रिय क्षेत्र, कट-On क्षेत्र, क्षेत्र में कट, या U1 ~ यू 2 के वोल्टेज रेंज के एक निरपेक्ष मान के साथ क्षेत्र चालू)। इस क्षेत्र में, एसएसआर को तुरंत चालू किया जाता है, जैसे ही इनपुट सिग्नल जोड़ा जाता है, और आपूर्ति वोल्टेज बढ़ने पर आउटपुट वोल्टेज बढ़ जाता है।

  3) क्षेत्र Ⅲ है दमन क्षेत्र (संतृप्ति क्षेत्र) यू 2 से अधिक वोल्टेज रेंज के एक निरपेक्ष मान के साथ। इस क्षेत्र में, स्विचिंग तत्व (थाइरिस्टर) संतृप्त अवस्था में है। और ठोस-राज्य रिले का आउटपुट वोल्टेज अब बिजली की आपूर्ति वोल्टेज की वृद्धि के साथ नहीं बढ़ेगा, लेकिन वर्तमान में बढ़ती वोल्टेज के साथ बढ़ता है, जिसे ठोस राज्य के आउटपुट सर्किट का आंतरिक शॉर्ट सर्किट राज्य माना जा सकता है रिले, यानी सॉलिड-स्टेट रिले इलेक्ट्रॉनिक स्विच के रूप में स्विच-ऑन स्थिति में है।

चित्र 6.6 शून्य-क्रॉसिंग सॉलिड-स्टेट रिले के I / O तरंग को दर्शाता है । और thyristor की प्रकृति के कारण, ठोस-राज्य रिले थ्रेशोल्ड वोल्टेज (या ट्रिगर सर्किट के ट्रिगर वोल्टेज) तक पहुंचने वाले आउटपुट टर्मिनलों के वोल्टेज के बाद राज्य पर होगा। तब सॉलिड-स्टेट रिले संतृप्ति वोल्टेज तक पहुंचने के बाद राज्य पर वास्तविक रूप में होगा, और एक ही समय में, बहुत कम ऑन-स्टेट वोल्टेज ड्रॉप उत्पन्न करेगा । यदि इनपुट सिग्नल बंद हो जाता है, तो थायरैस्टर की होल्डिंग करंट या अगले AC कम्यूटेशन पॉइंट के नीचे लोड करंट ड्रॉप होने पर सॉलिड-स्टेट रिले को स्विच ऑफ कर दिया जाएगा (यानी SSR रिले के बंद होने के बाद पहली बार लोड करंट शून्य से गुजरता है) )।