هل تساءلت يومًا عن كيفية التحكم في سخان التيار المستمر بشكل أكثر أمانًا وسهولة في نظام التحكم في درجة الحرارة؟
بالنسبة لـ لورينتزيالذي عمل في مجال التحكم في التدفئة لسنوات عديدة، فإن الإجابة هي استخدام مرحل الحالة الصلبة للتيار المستمر، والمعروف باسم DC SSR.
تتميز بمزايا عدم وجود أجزاء متحركة ووقت استجابة سريع.
ستتعلم في هذه المقالة:
- ما هو مرحل الحالة الصلبة للتيار المستمر؟
- كيف تعمل؟
- مزايا مرحلات الحالة الصلبة للتيار المستمر
- تطبيقات موزع التيار المستمر للتيار المستمر
بعد ذلك، دعونا نلقي نظرة فاحصة على مرحلات الحالة الصلبة للتيار المستمر.
ما هو مرحل الحالة الصلبة للتيار المستمر؟
إن DC SSR هو في الواقع واحد من العديد من أنواع مراجعات SSRsولكنها مصممة خصيصًا للتحكم في أحمال التيار المستمر، مثل سخانات التيار المستمر، ومضخات التيار المستمر، ومحركات التيار المستمر، وأجهزة التيار المستمر الأخرى.
تتشابه إشارة التحكم الخاصة به مع إشارة التحكم الخاصة بالتيار المتردد SSR الأكثر استخدامًا، وهي DC3-32V.
مبدأ عملها بسيط للغاية: عندما يتم تطبيق إشارة التحكم وفي نطاق 3 فولت تيار مستمر إلى 32 فولت تيار مستمر، يتم إغلاق جزء الحمل أيضًا، مما يؤدي إلى تشغيل الحمل.
في القسم التالي، سنشرح بالتفصيل كيفية عمل ذلك.
هذه الميزة تجعله مناسبًا جدًا للاستخدام مع درجة حرارة PID وحدات التحكم للتحكم بدقة في عناصر التسخين بالتيار المستمر.
كيف تعمل؟
عندما نتحدث عن مبدأ عمل مرحل الحالة الصلبة للتيار المستمر، نحتاج أولاً إلى فهم هيكله وتكوينه.
يتكون مرحل الحالة الصلبة للتيار المستمر من ثلاثة أجزاء، وهي دائرة الإدخال وجزء العزل ودائرة الخرج. يمكنك أن ترى التركيب المبسط لمرحل الحالة الصلبة للتيار المستمر في الشكل أدناه:
المكوِّن الأساسي داخل موزع التيار المستمر SSR هو MOSFET الطاقة، والذي يمكنه، عند تلقي إشارة تحكم، تغيير حالة التوصيل من حالة الإيقاف إلى حالة التشغيل، وبالتالي تشغيل الحمل.
وللتوضيح بمزيد من التفصيل، يمكن تقسيم تشغيل مرحل الحالة الصلبة للتيار المستمر (SSR) إلى خطوتين:
- عندما يتم تطبيق جهد التحكم، يبعث مصباح LED في الموصِّل الضوئي ضوءًا، مما يولد تيارًا ينشط الترانزستور الضوئي على جانب الخرج من دائرة الترحيل.
- في دائرة الخرج، تقوم دائرة المحرك بتضخيم الإشارة وتوفر تيار محرك بوابة كافٍ إلى MOSFET، مما يؤدي إلى تشغيله وتوصيل الحمل بمصدر الطاقة.
مزايا وعيوب مرحل الحالة الصلبة للتيار المستمر
تتميز مرحلات الحالة الصلبة للتيار المستمر بمزايا وعيوب مرحلات الحالة الصلبة العادية. وسنشرح أدناه مزاياها وعيوبها بالتفصيل:
المزايا:
- لا توجد أجزاء متحركة: على عكس الملامسات أو المرحلات الوسيطة التي تستخدم ملامسات متحركة لتوصيل الأحمال، تستخدم مرحلات الحالة الصلبة للتيار المستمر أشباه الموصلات MOSFETs لتشغيل/إيقاف تشغيل أحمال التيار المستمر.
- وقت استجابة سريع: زمن الاستجابة (أقل من 30 نانومتر) لأشباه الموصلات MOSFET، وهو المكون الأساسي لمقياس التيار المستمر للتيار المستمر SSR، أسرع بكثير من زمن استجابة المفاتيح المادية.
- لا داعي للقلق بشأن تآكل التلامس: بما أنه لا توجد أجزاء متحركة، فلا داعي للقلق بشأن مشاكل تآكل مخرجات تلامس التيار المستمر SSR.
- لا ضوضاء: عندما يقوم مرحل الحالة الصلبة للتيار المستمر بتشغيل الحمل، لن تسمع نفس ضوضاء النقر كما هو الحال مع الملامسات أو المرحلات الوسيطة.
- عمر طويل: إذا كان من الممكن استخدام مرحل الحالة الصلبة للتيار المستمر في ظروف تبديد حرارة جيدة، فيمكن القول إن عمره التشغيلي غير محدود.
- عدم وجود تقوس تلامسي، وتداخل كهرومغناطيسي منخفض، وقدرة عالية على زيادة التيار.
- مقاومة قوية للصدمات والاهتزازات: مرحلات الحالة الصلبة من ماركة Lorentzzi® مدمجة بالكامل في مادة الغلاف ومغطاة ب راتنجات الإيبوكسي داخليًا، ونظرًا لأنها لا تستخدم أي أجزاء متحركة، فهي شديدة المقاومة للاهتزاز والصدمات.
- مقاومة قوية للتآكل الكيميائي والغبار والتآكل الكيميائي: يتم إحاطة لوحة ثنائي الفينيل متعدد الكلور الداخلية ومكونات DC SSR في ضميمة محكمة بحيث لا يمكن للرمال والغبار والمواد الكيميائية المسببة للتآكل أن تتداخل مع التشغيل الخالي من المشاكل لمرحل الحالة الصلبة.
العيوب:
- توليد حرارة عالية: على غرار الرقائق، سوف يولد التيار المستمر SSR الكثير من الحرارة عند تشغيله لفترة طويلة، لذلك عادةً ما يحتاج إلى استخدامه مع مشعاع حراري أو مروحة نشطة للمساعدة في تبريده.
- المنتج كبير جداً: كلما زاد تيار التيار المستمر SSR، سيزداد أيضًا حجم منتج المشتت الحراري SSR المطابق وفقًا لذلك، وبالتالي تنشأ مشكلة أنه كلما زاد تيار SSR، زاد حجم مجموعة المنتجات بأكملها.
تطبيقات موزع التيار المستمر للتيار المستمر
تحتوي مرحلات الحالة الصلبة للتيار المستمر (SSRs) على العديد من التطبيقات، مثل التحكم في سخانات التدفئة بالتيار المستمر في أنظمة التحكم في درجة حرارة التيار المستمر، وتطبيقات التحكم في تشغيل/إيقاف تشغيل ضوء التيار المستمر، والتحكم في تشغيل وإيقاف محرك التيار المستمر، وأنظمة إدارة البطاريات، والأنظمة الكهروضوئية، إلخ.
الخاتمة
وباختصار، فإن مرحل الحالة الصلبة للتيار المستمر هو مفتاح من نوع أشباه الموصلات يستخدم بشكل رئيسي للتحكم في أحمال التيار المستمر. وبالمقارنة مع المفاتيح المادية التقليدية، فإن لها العديد من المزايا، مثل سرعة التبديل السريع والمتانة.
في لورينتزييمكنك العثور على مجموعة كبيرة من مرحلات الحالة الصلبة للتيار المستمر (SSRs) من 10 أمبير إلى 120 أمبير، مع خيارات التركيب بالبراغي أو على سكة DIN. إذا كنت ترغب في معرفة المزيد عن مرحلات الحالة الصلبة للتيار المستمر أو الحصول على أحدث أسعارنا، يُرجى اتصل بنا أو أرسل استفساراً إلى shonxu@lorentzzi.com.
