Rơ le bán dẫn là thiết bị được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng điều khiển các tải có công suất lớn với dòng điện nhỏ. Vậy
rơ le bán dẫn là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của rơ le bán dẫn như thế nào? Và ứng dụng trong thực tế của rơ le bán dẫn là gì? Hãy cùng
Bảo An tìm hiểu trong bài viết dưới đây.
1. Rơ le bán dẫn là gì?
Rơ le bán dẫn là gì?
Rơ le bán dẫn hay còn gọi là relay bán dẫn (tên tiếng Anh là Solid state relay - SSR) là một loại rơ le điện tử được sử dụng để điều khiển các tải điện từ xa. Relay bán dẫn SSR sử dụng các thành phần bán dẫn để thay thế cơ cấu chuyển động của rơ le cơ khí thông thường, giúp tăng độ chính xác của hệ thống điều khiển
Hình 1: Rơ le bán dẫn là gì?
Để hiểu thêm về rơ le bán dẫn là gì? Hãy cùng tham khảo ngay hình ảnh và thông số kỹ thuật của sản phẩm Rơ le bán dẫn 3 pha HANYOUNG HSR-3D402Z 5-24VDC tải: 40A 220VAC
tại đây.
2. Cấu tạo của rơ le bán dẫn
- Rơ le bán dẫn có cấu tạo rất đơn giản bao gồm hai bộ phận chính đó là diode phát quang (LED) là bộ triac. Điểm khác biệt của relay bán dẫn là không có cuộn đóng ngắt dòng điện như ở contactor hay rơ le trung gian.
- Relay bán dẫn SSR có thiết kế khá đơn giản với đầu cực nguồn và đầu cực tải có nhiệm vụ chuyển đổi tín hiệu ở bên ngoài đến rơ le qua một đầu cực khác. Việc chuyển đổi này diễn ra rất nhanh và tải đã được cấp nguồn.
Hình 2: Cấu tạo của rơ le bán dẫn
3. Nguyên lý hoạt động của rơ le bán dẫn
Trên thị trường hiện nay có các loại rơ le bán dẫn khác nhau nhưng hầu hết các loại relay này đều có chung một nguyên lý hoạt động là sử dụng một dòng điện nhỏ để điều khiển một tải có công suất lớn hơn rất nhiều. Dòng điện nhỏ ở đây có thể là biến trở, tín hiệu điều khiển của rơ le, tín hiệu analog. Các rơ le bán dẫn đều có nguyên lý hoạt động như nhau mặc dù có tín hiệu đầu vào khác nhau.
Hình 3: Nguyên lý hoạt động của rơ le bán dẫn
4. Phân loại rơ le bán dẫn
Rơ le bán dẫn có hai loại chính là rơ le bán dẫn 1 pha và rơ le bán dẫn 3 pha, được phân loại dựa trên số pha của nguồn cấp điện được sử dụng. Cụ thể như sau:
- Rơ le bán dẫn 1 pha: Loại rơ le bán dẫn này được sử dụng để điều khiển tải 1 pha, có cấu tạo bao gồm một đầu vào điều khiển và một đầu ra tải. Rơ le bán dẫn một pha được sử dụng phổ biến trong các ứng dụng đơn giản như đèn chiếu sáng, điều khiển động cơ có công suất nhỏ, ứng dụng trong các ứng dụng điều khiển nhiệt độ đơn giản.
Hình 4: Rơ le bán dẫn 1 pha
- Rơ le bán dẫn 3 pha: Loại rơ le này được sử dụng để điều khiển tải điện 3 pha. Cấu tạo của relay bán dẫn ba pha bao gồm 3 đầu vào điều khiển và 3 đầu ra tải. Rơ le bán dẫn 3 pha thường được ứng dụng phổ biến trong các ứng dụng như điều khiển động cơ điện 3 pha, ứng dụng trong các hệ thống điều khiển và đo lường hay trong các ứng dụng điều khiển nhiệt độ yêu cầu độ phức tạp cao.
Hình 5: Rơ le bán dẫn 3 pha
Ngoài ra, relay bán dẫn còn có nhiều cách phân loại khác nhau ví dụ như: phân loại dựa trên phương pháp điều khiển bao gồm điều khiển bằng dòng điện 1 chiều (DC) hoặc dòng điện xoay chiều (AC), hay phân loại dựa trên loại tải được điều khiển bao gồm tải kháng, tải xoay chiều và tài một chiều,...
5. Các thông số kỹ thuật chính của rơ le bán dẫn
- Dòng điện điều khiển: Relay bán dẫn sử dụng loại LED hồng ngoại nên cần phải chú ý dòng điện cấp vào. Nếu cấp vào dòng điện quá lớn sẽ gây hỏng LED bên trong rơ le dẫn đến hỏng rơ le bán dẫn. Còn nếu như cấp dòng điện quá nhỏ thì rơ le sẽ không hoạt động được.
- Dòng điện chịu tải đầu ra: Tùy vào từng loại rơ le bán dẫn sẽ có một dòng điện chịu tải đầu ra nhất định. Điều này cần phải chú ý vì nếu như mắc vào dòng điện không hợp lý sẽ dẫn đến hỏng rơ le.
- Hiệu điện thế ở đầu ra: Rơ le bán dẫn sẽ bị hỏng nếu như ta cấp nguồn có hiệu điện thế nhỏ vào những tải có hiệu điện thế lớn.
- Điện áp kích, điện áp đóng ngắt tải
- Dòng điện đầu vào, đầu ra.
6. Ưu, nhược điểm của rơ le bán dẫn
a. Ưu điểm của rơ le bán dẫn
- Khi sử dụng rơ le bán dẫn sẽ không xuất hiện hiện tượng phát tia lửa như một số loại rơ le khác
- Hoạt động không gây ra các tiếng ồn, nhiễu
- Rơ le bán dẫn có tuổi thọ cao nên được sử dụng phổ biến
- Dòng điều khiển của rơ le bán dẫn thấp nên có khả năng điều khiển được điện áp cao
- Có kích thước nhỏ gọn, khối lượng nhẹ, dễ dàng lắp đặt
b. Nhược điểm của rơ le bán dẫn
- Khi hoạt động trong môi trường có công suất lớn, rơ le bán dẫn phải trang bị thêm bộ tản nhiệt thì mới có thể hoạt động được.
- Đòi hỏi người sử dụng cần có kỹ thuật chuyên môn cao mới có thể sử dụng chính xác
- Có thể xảy ra một số hiện tượng như dò điện, mất tín hiệu,...
7. Ứng dụng của rơ le bán dẫn
Rơ le bán dẫn có nhiều ứng dụng trong thực tế. Một số ứng dụng của rơ le bán dẫn có thể kể đến như:
- Gia nhiệt nhà máy nhựa, bao bì nhựa, hạt nhựa,
- Ứng dụng trong các thiết bị gia nhiệt, bảng mạch in,...
- Ứng dụng trong sản xuất các bao bì PP, PE,...
- Ứng dụng trong sản xuất các linh kiện đồ điện tử, gia dụng.
Hình 6: Ứng dụng của rơ le bán dẫn
Kết luận: Qua bài viết trên, Bảo An đã giúp bạn hiểu được về rơ le bán dẫn là gì? Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của rơ le bán dẫn cũng như ứng dụng của rơ le bán dẫn trong thực tế. Hy vọng bài viết sẽ giúp ích cho công việc của bạn.
