एसपीडीटी सॉलिड स्टेट रिले क्या है

एसपीडीटी सॉलिड स्टेट रिले क्या है

ठोस राज्य रिले में सभी स्विच घटक ( MOSFET , SCR ,  TRIAC , IGBT , आदि) केवल SPST स्विच के रूप में कार्य करता है, और SPDT फ़ंक्शन वाले ठोस राज्य रिले में कोई एकल घटक नहीं होता है। इसके अलावा, ऑप्टो-कपलर (ऑप्टोइलेक्ट्रोनिक आइसोलेशन सुविधा के साथ) का उपयोग सामान्य ठोस राज्य रिले में सिग्नल ट्रांसमिशन घटक के रूप में किया जाता है, इसलिए एसएसआर स्विच का इनपुट नियंत्रण सर्किट अपने आउटपुट सर्किट में विद्युत अछूता है। इसलिए, यदि एक SPDT ठोस राज्य रिले की आवश्यकता होती है, तो हम केवल एक विशेष सर्किट का उपयोग करके SPST SSR स्विच को संशोधित कर सकते हैं। और इलेक्ट्रॉनिक की वजह सेस्विच घटक, SPDT ठोस राज्य रिले अधिक कुशल है और SPDT यांत्रिक रिले की तुलना में कम बिजली की खपत करता है।

SPDT SSR स्विच संरचना की मूल बातें SPDT स्विच संरचना से थोड़ी भिन्न होती है:
"ध्रुव" - "थ्रो ए और थ्रो बी)":
"जनरल-पर्पस पुश- पल्स आउटपुट (GPout) ^① " - " डायोड और फोटोडायोड्स ";
" Photodiode सरणी ^② " - " एन चैनल वृद्धि मोड MOSFET और एन चैनल रिक्तीकरण मोड MOSFET "
ओपन: ध्रुव एक फेंक करने के लिए काट दिया है, तो यह फेंक के राज्य खुला राज्य या खुले कहा जाता है।
क्लोज: यदि पोल एक थ्रो से जुड़ा है, तो इस थ्रो की स्थिति को क्लोज स्टेट या क्लोज कहा जाता है।
यदि फेंक सर्किट को डिफ़ॉल्ट रूप से पोल से डिस्कनेक्ट किया जाता है (जब पोल सक्रिय नहीं होता है या चार्ज किया जाता है या पोल पर वोल्टेज का स्तर शून्य है), इस थ्रो सर्किट को सामान्य रूप से ओपन सर्किट (NO सर्किट, N / O सर्किट) कहा जाएगा , और ठोस राज्य रिले स्विच को सामान्य रूप से खुला SSR स्विच (NO SSR स्विच, N / O SSR स्विच) कहा जाएगा।
NC (सामान्य रूप से बंद): यदि फेंक सर्किट डिफ़ॉल्ट रूप से ध्रुव से जुड़ा होता है (जब ध्रुव सक्रिय नहीं होता है या आवेशित होता है या ध्रुव पर वोल्टेज स्तर शून्य होता है), इस फेंक सर्किट को सामान्य रूप से बंद सर्किट (NC सर्किट) कहा जाएगा , एन / सी सर्किट), और ठोस राज्य रिले स्विच को सामान्य रूप से बंद एसएसआर स्विच (एनसी एसएसआर स्विच, एन / सी एसएसआर स्विच) कहा जाएगा।
① पुश-पुल आउटपुट: पुश-पुल आउटपुट आमतौर पर दो ट्रायोड के लिए उपयोग किए जाते हैं जो दो पूरक संकेतों द्वारा नियंत्रित होते हैं (अर्थात, यदि एक ट्रांजिस्टर चालू होता है, तो दूसरे ट्रांजिस्टर को बंद कर देना चाहिए)। और पुश-पुल आउटपुट उच्च वोल्टेज स्तर और निम्न वोल्टेज स्तर को आउटपुट कर सकते हैं, जिसमें दोनों स्विच घटकों को चलाने की क्षमता है।
② फोटोडायोड सरणी: फोटोडायोड्स के ढेर का उपयोग MOSFETs या IGBT की एक जोड़ी को चलाने के लिए किया जाता है।

2.1 एसपीडीटी एसएसआर स्विच कैसे काम करता है

"पोल - थ्रो" के अनुसार, एसपीडीटी ठोस राज्य रिले को दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: पुश-पुल प्रकार, और फोटोडियोड-एरे प्रकार।

1) पुश-पुल टाइप SPDT सॉलिड स्टेट रिले

पुश-पुल एसपीडीटी एसएसआर रिले का सामान्य सर्किट आरेख नीचे दिखाया गया है (जैसा कि चित्र 7 में दिखाया गया है)। पुश-पुल प्रकार SPDT SSR स्विच में दो LED ( D1 , D2 ) और दो Photo-TRIACs ( TRIAC1 , TRIAC2 ) शामिल हैं। डी 1 और TRIAC1 फार्म CIRCUIT1 , और डी 2 और TRIAC2 फार्म CIRCUIT2 । पुश-पुल सिग्नल ( GPout ) SPDT SSR के इनपुट कंट्रोल टर्मिनल में उत्पन्न होता है, और LOAD1 और LOAD2 SPDT SSR रिले के दो आउटपुट टर्मिनलों से जुड़ा होता है।

GPout संकेत के अनुसार, SPDT ठोस राज्य रिले की तीन स्थिति होगी:

1. जब इनपुट टर्मिनल में एक कम वोल्टेज स्तर उत्पन्न होता है, तो D2 बंद हो जाएगा, और D1 चालू हो जाएगा, और TRIAC1 का संचालन होगा, फिर CIRCUIT1 बंद हो जाएगा, अंत में LOAD1 को स्विच किया जाएगा।
2. जब इनपुट टर्मिनल में एक उच्च वोल्टेज स्तर उत्पन्न होता है, तो D1 को बंद कर दिया जाएगा, और D2 चालू हो जाएगा, और TRIAC2 का संचालन होगा, फिर CIRCUIT2 बंद हो जाएगा, अंत में LOAD2 को स्विच किया जाएगा।
3. यदि इनपुट टर्मिनल पर कोई संकेत नहीं है, तो D1 और D2 को बंद कर दिया जाएगा, और CIRCUIT1 और CIRCUIT2 को चालू नहीं किया जाएगा।

नोट: चूंकि GPout आउटपुट और एलईडी के ऑपरेटिंग वोल्टेज को कुछ सीमाओं और आवश्यकताओं को पूरा करने की आवश्यकता होती है, इसलिए पुश-पुल प्रकार एसपीडीटी सॉलिड स्टेट रिले का आवेदन बहुत व्यापक नहीं है।

2) Photodiode-Array टाइप SPDT सॉलिड स्टेट रिले

निम्नलिखित फोटोोडिओ-सरणी एसपीडीटी एसएसआर रिले (जैसा कि चित्र 8 में दिखाया गया है) के आम सर्किट आरेख को दर्शाता है, जो डीसी बिजली की आपूर्ति और एसी बिजली की आपूर्ति में काम कर सकता है। फोटो डायोड सरणी प्रकार SPDT एसएसआर स्विच एक डायोड सरणी (के होते हैं डी 1 ), और चार एन MOSFETs ( MOS1 और MOS2 वृद्धि मोड एन MOSFETs हैं ^③ ; MOS3 और MOS4 कमी मोड एन MOSFETs हैं ^④ )। MOS1 और MOS2 फार्म CIRCUIT1 , और MOS3 और MOS4 फार्म CIRCUIT2 । वहाँ 5 आउटपुट टर्मिनल, कर रहे हैं PORT1 , port2 , Port3 , Port4 , Port5, और पोर्ट 1 आम टर्मिनल है। LOAD1 और LOAD2 SPDT स्विच से जुड़ा है।

एन्हांसमेंट मोड एन-चैनल MOSFET जब Vgs > Vgs (th) ^gs चालू करेगा , अन्यथा यह आचरण नहीं करेगा।
ET घटता मोड एन-चैनल एमओएसएफईटी शून्य इनपुट पर चालू होगा, और जब इसका वीजीएस नकारात्मक होगा, तो इसे बंद कर दें।
⑤ वीजीएस गेट से स्रोत तक वोल्टेज है ; Vgs (th) गेट से सोर्स तक थ्रेशोल्ड वोल्टेज है।

1. डीसी पावर सप्लाई
जब फोटोडायोड-सरणी एसपीडीटी एसएसआर रिले डीसी पावर सप्लाई में काम कर रहा है, तो LOAD1 को PORT2 से जोड़ा जाना चाहिए, और LOAD2 को PORT4 से जोड़ा जाना चाहिए, इसलिए MOS2 और MOS4 काम नहीं करेंगे।

जब फोटोडायड सरणी को निष्क्रिय किया जाता है, तो MOS1 का गेट वोल्टेज उसके दहलीज वोल्टेज से नीचे होता है और चालू नहीं होता है, इसलिए LOAD1 बंद हो जाता है; MOS3 का गेट वोल्टेज शून्य इनपुट है और यह आचरण करेगा, इसलिए LOAD2 को स्विच किया जाएगा (जैसा कि चित्र 9 में दिखाया गया है)।

जब फोटोडायोड सरणी को सक्षम किया जाता है, तो MOS1 का गेट वोल्टेज उसके दहलीज वोल्टेज से ऊपर होता है और चालू होता है, इसलिए LOAD1 चालू हो जाएगा; MOS3 का गेट वोल्टेज ऋणात्मक है और इसका संचालन नहीं होगा, इसलिए LOAD2 को बंद कर दिया जाएगा (जैसा कि चित्र 10 में दिखाया गया है)।

2. एसी बिजली की आपूर्ति
जब फोटोडायोड-सरणी एसपीडीटी एसएसआर रिले एक एसी बिजली की आपूर्ति में काम कर रहा है, तो LOAD1 को PORT3 से जोड़ा जाना चाहिए, और LOAD2 को PORT5 से जोड़ा जाना चाहिए।

जब फोटोडायड सरणी को निष्क्रिय किया जाता है, तो MOS1 और MOS2 का गेट वोल्टेज उसके थ्रेसहोल्ड वोल्टेज से नीचे है और चालू नहीं होगा, इसलिए LOAD1 बंद है; MOS3 और MOS4 का गेट वोल्टेज शून्य इनपुट है और यह आचरण करेगा, इसलिए LOAD2 को स्विच किया जाएगा (जैसा कि चित्र 11 में दिखाया गया है)।

जब फोटोडियोड सरणी सक्षम होता है, तो MOS1 और MOS2 का गेट वोल्टेज अपने दहलीज वोल्टेज से ऊपर होता है और चालू होता है, इसलिए LOAD1 को स्विच किया जाएगा; MOS3 और MOS4 का गेट वोल्टेज नकारात्मक है और इसका संचालन नहीं होगा, इसलिए LOAD2 को बंद कर दिया जाएगा (जैसा कि चित्र 12 में दिखाया गया है)।

नोट: एन चैनल एन्हांसमेंट MOSFETs और N चैनल की कमी MOSFETs की विशेषताओं के कारण, इस तरह के ठोस राज्य रिले को डीसी लोड सर्किट और एसी लोड सर्किट को नियंत्रित करने के लिए व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

2.2 एसपीडीटी एसएसआर स्विच के अनुप्रयोग क्या हैं

सौर बैटरी चार्जर

एसपीडीटी ठोस राज्य रिले का उपयोग आमतौर पर सौर सेल चार्जिंग उपकरणों को नियंत्रित करने के लिए सौर ऊर्जा चार्जर सिस्टम (जैसे पोर्टेबल सौर चार्जर) में किया जाता है। सौर कोशिकाओं के कार्यशील स्थिति (चार्जिंग पावर और पावर स्टेट) को अक्सर स्विच किया जाता है, इसलिए SPDT यांत्रिक रिले इस आवश्यकता को पूरा नहीं कर सकते हैं, लेकिन SPDT SSRs कर सकते हैं।

सॉफ्ट स्टार्टर सिस्टम

जब इलेक्ट्रॉनिक / इलेक्ट्रिकल सिस्टम (और उनके सबसिस्टम) सामान्य रूप से काम करते हैं, तो इसकी सॉफ्ट स्टार्ट स्टेट और स्टॉप स्टेट की स्विचिंग आवृत्ति बहुत अधिक होती है। इसलिए, स्विच करते समय ओवरवॉल्टेज को रोकने के लिए एसपीडीटी मेक-पहले-ब्रेक स्विच को सुसज्जित करने की आवश्यकता होती है।

रिमोट कंट्रोल डिवाइस / रेडियो ट्रांसमीटर

यदि रिमोट कंट्रोल डिवाइस कई वस्तुओं को नियंत्रित करना चाहता है, तो उसे प्रेषित सिग्नल को बदलना होगा; यदि संचार टॉवर प्राप्तकर्ता को स्विच करना चाहता है, तो उसे ट्रांसमिशन सिग्नल को बदलना होगा। इस तरह के उपकरणों के लिए सख्त संचालन आवृत्ति और संचालन सटीकता की आवश्यकता होती है, और एसपीडीटी ठोस राज्य रिले ज्यादातर मामलों में इन आवश्यकताओं को पूरा कर सकते हैं।

सैटेलाइट हीटर

अंतरिक्ष वातावरण में, हर डिवाइस के लिए उच्च आवश्यकताएं (वजन, विरोधी हस्तक्षेप क्षमता, अनुकूलन क्षमता, और इसी तरह) हैं। SPDT सॉलिड-स्टेट रिले (बहुत सारे फायदों के साथ, जैसे छोटे वजन, उच्च प्रदर्शन, लंबे समय तक सेवा जीवन, कम बिजली की खपत, कम EMR और आदि) इन आवश्यकताओं को पूरा करते हैं, और SPDT इलेक्ट्रोकेमिकल रिले (सरल संरचना) से बहुत बेहतर है लेकिन उच्च वजन, गरीब विरोधी