رله حالت جامد SSR چیست ؟
در عصر فناوری اطلاعات و ارتباطات، بهره‌گیری گسترده از تجهیزات الکترونیکی و انتقال دیجیتالی اطلاعات نیازمند اجزای الکترونیکی پیشرفته و کارآمد است. یکی از اجزای حیاتی در سیستم‌های الکترونیکی، رله‌ها هستند که نقش مهمی در کنترل جریان الکتریکی و انتقال اطلاعات ایفا میکنند.
این مقاله به بررسی رله‌های حالت جامد می‌پردازد که به‌عنوان جایگزین‌هایی کارآمد و مطمئن برای رله‌های قدیمی معرفی شده‌اند.
رله حالت جامد (SSR) از عناصر نیمه هادی مانند ترانزیستور و تریستور برای برقراری جریان استفاده میکنند، بدون نیاز به قطعه متحرک مانند کنتاکت در رله‌های الکترومغناطیسی (EMR) معمولی. با اعمال سیگنال فرمان، سوئیچ نیمه‌هادی روشن میشود و اتصال خروجی برقرار میشود، همچنین مدارهای ورودی و خروجی از یکدیگر با استفاده از مجزاکننده‌های نوری جدا شده‌اند.
مزایا رله حالت جامد:
۱ طول عمر بالاتر: با شرایط کاری مناسب، رله‌های SSR می‌توانند طول عمر بسیار بیشتری نسبت به رله‌های EMR داشته باشند؛ زیرا خال زدن کنتاکت در SSR وجود ندارد.
۲ بدون صدا: به دلیل عدم وجود قطعه متحرک، SSRها در هنگام کار صدایی تولید نمی‌کنند.
۳ قطع در جریان صفر: در رله‌های AC، قطع اتوماتیک در جریان صفر اتفاق می‌افتد، که از جرقه‌زنی جلوگیری می‌کند.
۴ وصل در ولتاژ صفر: SSRها می‌توانند در ولتاژ صفر وصل شوند، که از ضربه جریان در بعضی بارها جلوگیری می‌کند.
۵ جریان ورودی کم: برای عملکرد، مدار فرمان در SSRها به جریان کمی نیاز دارد.
۶ پاسخ سریع: عدم وجود قطعه متحرک باعث سرعت بالایی در قطع و وصل شدن SSRها میشود.
نقاط ضعف:
۱ ایجاد حرارت: عبور جریان از سوئیچ نیمه‌هادی درون SSR باعث ایجاد حرارت میشود که نیازمند استفاده از گرماگیر مناسب است.
۲ عدم وصل در بارهای کوچک:** در صورت جریان بسیار کم، SSRها نمی‌توانند وصل شوند و جریانی برقرار نمی‌کنند.
۳ جریان نشتی: در حالت قطع، SSRها جریان ناچیزی به نام جریان نشتی دارند که در بارهای صنعتی معمولاً مشکل‌ساز نیست.
نقاط قوت SSR متال الکترونیک :
۱ تنوع محصولات: SSRها با ورودی AC/DC و خروجی DC/AC تکفاز و سه‌فاز موجود هستند.
۲ جریان نامی واقعی: قابلیت SSRها برای عبور جریان نامی به صورت پیوسته بدون مشکلات.
۳ تحمل جریان لحظه‌ای بالا: SSRها می‌توانند ضربه‌های جریانی تا ۱۰ برابر جریان نامی را تحمل کنند.
۴ کیفیت و قیمت: SSRهای متال الکترونیک از کیفیت بالا برخوردارند و همچنین قیمت مناسبی دارند.
موارد استفاده:
– انواع هیت سینک سه‌فاز و تکفاز
– کنترل دما در هیترها و المنت‌ها
– انواع بارهای روشنایی
– انواع موتورهای الکتریکی سه‌فاز و تکفاز
آرام الکتریک ، تولید کننده محصولات نور و روشنایی ( انواع پنل های ال ای دی و پرژکتور )
عموماً از آلومینیوم به عنوان جنس اصلی برای هیت‌سینک استفاده میشود و به دلیل سبک بودن، قابلیت شکل‌دهی و همچنین هزینه کمتر نسبت به فلزاتی مانند طلا و مس. برای ساخت یک هیت سینک SSR سه‌فاز، می‌توان سه هیت سینک اس اس آر تکفاز را کنار هم قرار داد.
SSR: مخفف Solid State Relay به معنی ” رله حالت جامد ” می باشد.
هیت سینک SSR و دیگر انواع هیت سینک یکی از اجزای اساسی در طراحی و ساخت سیستم‌های الکترونیکی هستند. این اجزا از تبدیل و انتقال حرارت برای خنک کردن قطعات الکترونیکی استفاده میکنند و در نتیجه، عملکرد و عمر مفید این قطعات را افزایش میدهند. یکی از انواع پرکاربرد هیت سینک‌ها، هیت سینک اس اس آر است که در این مقاله، ساختار، کاربردها و عملکرد آن بررسی میشود.
هیت سینک اس اس آر عمدتاً از یک مواد هادی تشکیل شده است که عملکرد آن به عنوان یک مسیر حرارتی مؤثر تقویت میشود. این مواد هادی معمولاً از آلیاژهای آلومینیوم، مس یا مواد مشابه تشکیل شده‌اند که دارای خواص حرارتی مطلوبی برای انتقال حرارت هستند. علاوه بر این، ساختار سطحی هیت سینک اس اس آر نیز برای افزایش منطقه تماس با هوا و افزایش انتقال حرارت بهینه طراحی شده است. برخی از این ساختارها شامل زبری‌های میکروسکوپیک، غلاف‌های ریز، یا فنرهای حرارتی میشوند که هرکدام از این ویژگی‌ها به افزایش کارایی هیت سینک کمک میکنند.
هیت سینک اس اس آر در موارد مختلفی از جمله سیستم‌های کامپیوتری، دستگاههای الکترونیکی حرفه‌ای، تجهیزات پزشکی و صنعتی، و حتی در خودروها استفاده میشود. در هر یک از این کاربردها، هدف اصلی افزایش انتقال حرارت و خنک‌کردن قطعات الکترونیکی یا مکانیکی است تا عملکرد بهینه این دستگاه‌ها تضمین شود.
عملکرد هیت سینک اس اس آر بر اساس اصول انتقال حرارت و تبادل حرارت بین قطعات الکترونیکی و محیط اطراف استوار است. با افزایش منطقه سطح تماس با هوا و بهبود جریان هوای اطراف هیت سینک، انتقال حرارت بهبود می‌یابد و در نتیجه قطعات الکترونیکی به‌طور موثرتری خنک میشوند.
هیت سینک اس اس آر یکی از اجزای حیاتی در طراحی سیستم‌های الکترونیکی است که با توجه به ساختار، کاربردها و عملکرد آن، میتواند عملکرد و عمر مفید دستگاههای الکترونیکی را بهبود بخشد. با توجه به پیشرفت‌های فناوری و نیازهای روزافزون به سیستم‌های الکترونیکی، ارتقاء و بهبود هیت سینک‌ها همچنان یکی از موضوعات اساسی در زمینه‌های مهندسی الکترونیک و مکانیک می‌ماند.
هیت سینک چیست و نقش مهم آن در روشنایی
یکی از اتفاقات اجتناب ناپذیر در طراحی سیستم‌های روشنایی، تولید حرارت توسط ساختار چراغ‌ها است. هیت سینک، به عنوان یک قطعه مهم، برای گردش این گرمای تولید شده طراحی شده است تا عمر مفید سیستم را افزایش دهد. در این مقاله، به بررسی نقش هیت سینک در انواع محصولات روشنایی می‌پردازیم و نشان می‌دهیم که مدیریت بهتر حرارت تولید شده توسط منابع نوری، باعث افزایش راندمان نوری، کیفیت بالاتر طیف نوری و طول عمر بیشتری در چراغ‌ها میشود. برای شروع، ابتدا باید به تعریف هیت سینک و اجزای سازنده آن پرداخته شود.
الکترونیک یه علم میشه گفت جدید هستش که با توجه به جدید بودنش سرعتی فراتر از دیگر علوم داشته( از لحاظ پیشرفت).علم الکترونیک به برسی قطعات الکترونیک, کاربرد های اونا در صنعت و زندگی روزمره میپردازه. به توجه به شناخت تمام قطعات و نحوه عملکرد اونا ما میتونیم مدارهای مختلفی بسازیم که به دنبال اون دستگاههای جدید و پیشرفته به وجود میان. مثل همین کامپیوتر!
در الکترونیک ما چند تا تعریف داریم که لازم میدونم که اونا رو بگم:
۱- تعریف ولتاژ
ولتاژ رو اسمشو حتما شنیدید! ولتاژ به طور عامیانه تعداد الکترون های موجود در یک سیم رو میگن, اما تعریف علمیش میشه عاملی که باعث به وجود آمدن جریان الکتریکی میشه! با حرف لاتین V هم علامت گذاری میشه (واردات قطعات الکترونیکی)
۲- جریان الکتریکی یا آمپر
آمپر یا شدت جریان عبارت است از سرعت عبور الکترون ها از سیم! تعریف علمیش میشه: به یک کولن الکتریسیته که از یک نقطه از سیم عبور میکنند یک آمپر میگیم و با حرف I هم مشخص میشه
۳- توان یا وات
وات با ولت فرق میکنه بیشتر کسانی رو که من میبینم(عوام) اشباها ولت را با وات یکی میدونند که این اشتباست! وات یا همان توان عبارت است از مقدار کاری که دستگاه میتونه انجام بده- به طور عامیانه همون انرژی یا (زور) بهش میگن با حرف لاتین P هم مشخصسش میکنن!
۴-مقاومت الکتریکی
مقاومت الکتریکی همون طور که از اسمش پیداست عبارت است از مخالفت در برابر عبور جریان الکتریکی! همه عناصر طبیعت یه مقاومتی دارنئ که عایق ها دارای بیشترین مقاومت هستند و رسانا ها دارای کمترین مقاومت مقاومت را با اهم نشان میدهند
انتخاب هیت سینک مناسب
در بحث تولید یکی از مهمترین مقوله داشتن کالایی با کیفیت و دارای طول عمر بالاست که بتواند تا مدت زیادی راندمان بالای خود را حفظ کند.گرما یکی از مهمترین مشکلات دستگاهای الکترونیکی است که حضور آن ویژگی های لازم برای یک دستگاه را بصورت معکوس تحت تاثیر قرار میدهد.
انتخاب هیت سینک مناسب بسیار میتواند در این امر حائز اهمیت باشد چراکه هیت سینک گر توان گرمایی لازم را نداشته باشد میتواند باعث ایجاد آسیب گردد و همچنین اگر بسیار قدرتمند تر از حد نیاز باشد در واقع تولییدکننده هزینه ی زیادی پرداخت کرده است.انتخاب یک هیت سینک با استفاده از نمودار حرارتی آن انجام میگیرد که نشان دهنده یراندمان هیت سینک در دماهای مختلف و همچنین توان دفع گرمای آن است که بسیار مهم است اما امروزه در ایران نمودار های حرارتی درست و مناسبی وجود ندارد و اکثر تولیدکنندگان هیت سینک های مورد نیاز خود را بصورت حدث و گمانه زنی خریداری میکنند.
نحوه ی قرار گرفتن هیت سینک در برد های الکترونیکی
مونتاژ به معنی لحیم کردن قطعات الکترونیکی روی برد و دمونتاژ به معنای خارج کردن قطعه از روی برد است.قطعات روی برد به دو صورت SMD و DIP تقسیم بندی میشوند.
معمولا ۹۵% قطعات SMD از DIP کوچک تر هستند فرق میان این دو نوع قطعه این است که قطعات SMD از بالا روی برد لحیم میشوند و قطعات DIP از زیر لحیم کاری میشوند.برای اتصال هیت سینک روی برد به طور عمده از میخ های مناسب اینکار استفاده شده و بوسیله ی این میخ ها هیت سینک را روی برد ثابت میکنند برای انتقال هرچه بهتر دما از قطعه به هیت سینک همانطور که در بخش های قبل گفته شد از خمیر سیلیکون استفاده میشود
