مرحل الحالة الصلبة الأكثر استخدامًا في الصناعة. يتم استخدامه هنا لإنشاء معدات يجب أن تكون صغيرة وموثوقة. يبدو الاختصار في اللغة السيريلية مثل TTR وفي اللاتينية SSR. العيب الرئيسي لهذه الأجهزة هو السعر. لكن في إطار المقال ، سنتحدث فقط عن الميزات والفوائد التي يتمتع بها مرحل الحالة الصلبة.
مبدأ التشغيل والبناء
دعونا أولاً نلقي نظرة على كيفية عمل المرحل العادي. إنه جهاز توجد به جهات اتصال وملف تحكم. لكي يعمل الجهاز ، نحتاج إلى جهد نؤثر به. سيؤدي ذلك إلى فتح جهات الاتصال أو إغلاقها حيث يتم تطبيقها على الملف. يعمل مرحل الحالة الصلبة بطريقة مماثلة. هنا فقط ، بدلاً من جهات الاتصال ، يتم استخدام أجهزة أشباه الموصلات. الأكثر شيوعًا هي التيرستورات ، الثايرستور (لتبديل التيار المتردد) والترانزستورات (للتيار المباشر). أيضًا ، تستخدم مرحلات الحالة الصلبة عزلًا كلفانيًا بين الفولتية عند ملامسات الطاقة والملف. يتم تحقيق ذلك بسبب وجود optocoupler عند الإدخال. إذا تم تنفيذ الوظيفة من خلال الثايرستور وtriacs ، ثم يقولون أن لدينا مرحلات الحالة الصلبة AC.
مقارنة
بشكل عام ، يمكن تمثيل كل ترانزستور رئيسي على أنه مرحل الحالة الصلبة. لنتذكر كيف تعمل معظم مستشعرات الحركة أو الضوء. بعد كل شيء ، يتم إنشاؤها وفقًا لمبدأ يقضي بأن الترانزستور هو الذي يزود الجهد بالمرحل التقليدي. عنصر الملف وأشباه الموصلات كجهة اتصال. أما بالنسبة لاستخدام التيرستورات والثايرستور ، فيمكنهما تمرير التيار في كلا الاتجاهين (وهو غير متوفر للترانزستور). إذا واصلنا المقارنة أكثر ، فمن الجدير بالذكر أنه يتم استهلاك وفقدان طاقة أقل بشكل ملحوظ بواسطة مرحلات الحالة الصلبة أثناء التشغيل. إنها أيضًا صغيرة الحجم وسرعة عالية وعمر خدمة طويل وصمت مطلق. لكن على الرغم من كل المزايا ، من المستحيل القول أننا سنكون قادرين على التخلي عن المرحلات التقليدية في المستقبل القريب.
الاختلافات بين الأنواع
تمييز مرحل الحالة الصلبة:
- مفاتيح ثلاثية الأطوار الحالية في النطاق من 10 إلى 120 أمبير على الفور على 3 مراحل.
- عكسي. أجهزة أشباه الموصلات التي يمكنها إجراء التحويل غير التلامسي للتيارات المباشرة والمتناوبة. في مهمتهم الرئيسية ، تتزامن مع مرحلات أحادية الطور. يجب أن تكون هناك دائرة تحكم توفر الحماية ضد التضمين الخاطئ. تتميز المرحلات العكسية بالتشغيل ثلاثي الأطوار وعمر الخدمة الطويل. هذا ممكن بفضلآلية مراقبة وعزل عالية الجودة ، والتي يتم توفيرها هيكليًا لهذا النوع من الأجهزة. عند تشغيل هذه الأجهزة ، لا يوجد ضوضاء صوتية ، وترتد عند التبديل والشرارة.
- أحادي الطور يوفر التبديل الحالي عندما يمر عبر الصفر. يعمل مرحل الحالة الصلبة أحادي الطور في النطاق من 10 إلى 500 أمبير. يمكن التحكم بأربع طرق.
التطبيقات
يتم استخدام مرحلات الحالة الصلبة حيث يكون من الضروري الالتزام بمبدأ المجموعة ونسيانها. للمقارنة ، ضع في اعتبارك مثالاً. لكن قبل ذلك ، ضع في اعتبارك مقتطفًا من التعليمات الخاصة بجهات الاتصال العادية: حتى الشركة المصنعة توصي بتنظيفها بعد عدة آلاف من الدوائر.
ولكن الآن على سبيل المثال. تمتلك الشركة آلة يتم تركيب صمامات الملف اللولبي عليها. مصدر الطاقة الخاص بهم هو 24VDC 2A. هم متصلون بالتوازي. قم بإيقاف تشغيل / إيقاف تشغيل مرة واحدة في الثانية تقريبًا. يتم توفير الطاقة من خلال مرحل. حتى لو كان بإمكانه تحمل 10 أمبير من الحمل الاستقرائي ، فسيتعين تغييره مرة واحدة في الشهر أو شهرين. في حين أن مرحل الحالة الصلبة سيسمح لك بنسيانه لسنوات. على الرغم من عدم إلغاء أي شخص الفحص الفني المقرر. في هذا الصدد ، من المستحسن التركيز على التوصيات الواردة من الشركة المصنعة في الوثائق المصاحبة.
مؤشرات للاستخدام
إذا كانت جهات الاتصال العادية لا تتعامل مع واجباتهم ، فإنهم يحترقون مثل الشموع ، فهذه هي أفضل توصية للاستخدام. يمكن أن توفر مرحلات الحالة الصلبةموثوقية العمل. يتعاملون مع الأحمال الاستقرائية بسهولة. أيضًا ، إذا كنت بحاجة إلى الحرص على عدم لصق جهات الاتصال ، أو كان هناك حد صارم للحجم ، فستأتي مرحلات الحالة الصلبة لإنقاذك.
ما هي أنواع مرحلات الحالة الصلبة؟
يتم تقسيمهم حسب أجهزتهم وكذلك مبدأ التشغيل. لتسهيل الفهم ، أقترح التصنيف التالي:
اعتمادًا على نوع جهد التحكم:
- ثابت (منفصل).
- متغير.
اعتمادًا على نوع تبديل الجهد:
- متغير.
- دائم
اعتمادًا على عدد مراحل جهد التيار المتردد:
- الفردي.
- ثلاثية. كما يوجد امكانية القسمة على وجود او عدم وجود العكس
وفقًا لخصائص التصميم (حيث يتم التثبيت):
- على السطح.
- على سكة حديد DIN.
اختيار مرحل الحالة الصلبة
يجب ملاحظة بعض الميزات. لذلك ، يمكن للمرحلات التقليدية أن تتحمل بسهولة الأحمال الزائدة على المدى القصير ، والتي ستكون قيمتها 150٪ أو حتى 200٪ من القيمة الاسمية. إذا تم كل شيء بشكل صحيح ، فيمكن الاستغناء عن تنظيف جهات الاتصال في جميع الحالات. مع مرحل الحالة الصلبة ، هذا غير ممكن. لذلك ، إذا تجاوزت الرقم بنسبة 150٪ ، فيمكنك التخلص من الجهاز بأمان. لذلك ، بالنسبة للحمل النشط ، يجب توفير هامش 2-4 مرات للتيار المقنن. اذا كانسيتم استخدام مرحل الحالة الصلبة لتشغيل المحركات الحثية ، وسيحتاج هذا الرقم إلى زيادة 6-10 مرات. هذا الاحتياطي ، على الرغم من أنه يجبرك على اختيار أجزاء أكثر تكلفة ، إلا أنه يسمح لك في نفس الوقت بضمان عمر خدمة طويل للجهاز المتصل به الجهاز.
إضافات للعمل الصحيح
عند التفاعل مع الحمل الاستقرائي ، يمكن للهياكل أن تعمل مع مشاكل معينة. لذلك ، عند العمل مع المحولات والأجراس الكهربائية والملفات ذات النوى المغناطيسية والأجهزة المماثلة ، من الضروري توصيل دائرة RC بالتوازي لتقليل تأثير EMF الخلفي. سيقلل أيضًا من محاثة الحمل الكلي ، وسيكون مرحل الحالة الصلبة أسهل في التشغيل.
حماية ماس كهربائى
يوصي المصنعون في هذه الحالة باستخدام الصمامات الخاصة التي تم تطويرها للأجهزة ذات الحالة الصلبة. ها هو تصنيفهم:
- gR - الصمامات التي تعمل مع النطاق الكامل لتيارات التشغيل. يتم استخدامها لحماية عناصر أشباه الموصلات. يعتبر التمثيل سريع جدا.
- gS - العمل مع النطاق الكامل لتيارات التشغيل. يستخدم عندما يكون الخط تحت حمولة ثقيلة ، وكحماية لعناصر أشباه الموصلات.
- aR - الصمامات التي تعمل مع النطاق الكامل لتيارات التشغيل. يستخدم لحماية عناصر أشباه الموصلات من الدوائر القصيرة.
وتجدر الإشارة إلى أن الصمامات باهظة الثمن. لذلك ، فيقواطع دوائر (صنف B) تستخدم كبديل.
من أين يمكنني الشراء؟
يمكنك شراء مرحلات الحالة الصلبة للتيار المتردد من أقرب متجر إلكترونيات راديو. لكن هذا ينطبق ، كقاعدة عامة ، على تلك الحالات التي يكون فيها مكان إقامة القارئ مدينة كبيرة. إذا لم يكن الأمر كذلك ، فيمكن نصحك باستخدام خدمات المتاجر عبر الإنترنت. عادة ما يقدمون التسليم إلى المستلم مقابل مبلغ معين أو مجانًا.
وماذا يمكن أن يقال مباشرة عن تكلفة مرحل الحالة الصلبة؟ سعر هذه الأجهزة يتراوح من 600 روبل إلى عدة آلاف.
توصيل مرحل الحالة الصلبة
لا يوجد شيء صعب في هذا العمل. حتى يعمل الجهاز ، من الضروري تطبيق جهد تحكم على الإدخال ، مع مراعاة القطبية. دعنا نتحدث عن ميزات هذه العملية:
- من المستحسن عمل وصلات باستخدام طريقة اللولب ، وليس عن طريق اللحام.
- لتجنب موقف مع تلف الجهاز ، من الضروري التحقق من عدم وجود الغبار ، وكذلك العناصر ذات الطبيعة المعدنية.
- حاول أن تفعل كل ما هو ممكن حتى لا تكون هناك تأثيرات خارجية غير مقبولة على جسم الجهاز (سواء أثناء التشغيل أو في حالة إيقاف التشغيل).
- لا تلمس المرحل أثناء تشغيله لتجنب الحروق. تأكد أيضًا من أن الجهاز ليس بالقرب من مواد قابلة للاشتعال.
- عند الاتصال ، تأكد من صحةتبديل الاتصال.
- إذا ارتفعت درجة حرارة الجهاز لأكثر من 60 درجة أثناء تشغيله ، فأنت بحاجة إلى الحصول على مبرد له.
- يجب توخي الحذر لضمان عدم وجود ماس كهربائي عند خرج الجهاز. خلاف ذلك ، سوف تفشل ببساطة.
يمكن التحكم المباشر في مرحل الحالة الصلبة بدائرة توفر خيارات متنوعة. يتم تثبيته على المدخلات الإضافية.
الخلاصة
قمنا بتغطية مرحل الحالة الصلبة ، مبدأ التشغيل ، التحكم ، الأنواع ، الحماية - كل ما يهم. بالطبع ، هذا لا يكفي لتركيب مثل هذا الجهاز بشكل مستقل في معظم الحالات.
