SSR là viết tắt của cụm từ tiếng Anh Solid State Relay hay Rơ le bán dẫn cũng có chức năng tương tự như Rơ le cơ khí thông thường  dùng một dòng điện nhỏ điều khiển một tải tiêu thụ lớn hơn. Điều này thường mang lại cho chúng lợi thế về tuổi thọ dài hơn so với rơle điện cơ thông thường, và mặc dù rơle trạng thái rắn có cường độ nhanh hơn so với rơle điện cơ, nhưng chúng có một số quy định thiết kế.

cấu tạo Rơ le bán dẫn SSR là gì ?

Rơ le bán dẫn có cấu tạo tổng quát rất gọn và đơn giản do không có bộ phận chuyển động đóng ngắt dòng điện như contactor, relay kiếng,… Rơ le loại cơ khí khi hoạt động nghe tiếng động ” tạch, tạch”, và phát ra tia lửa điện. SSR là rơ le bán dẫn khắc phục được các nhược điểm của Rơ le cơ khí thông thường. SSR có cấu tạo khá đơn giản bao gồm Diot phát quang, và bộ Tri-ac.

SSR là gì ?

Rơle SSR thường được thiết kế như một công tắc bật tắt đơn giản với đầu cực nguồn và đầu cực tải chuyển đổi khi tín hiệu điều khiển bên ngoài được chuyển đến rơle qua một đầu cực khác. Khi điều này xảy ra, việc chuyển đổi xảy ra rất nhanh và tải được cấp nguồn, thường là bằng bóng bán dẫn công suất aMOSFET. Rơle có thể được thiết kế và sử dụng trong khả năng chuyển đổi AC hoặc DC, nhưng cấu hình bên trong phải được sửa đổi để hoạt động cho cả hai trường hợp. Rơle DC có thể hoạt động với một MOSFET duy nhất, với nguồn và cổng được kết nối với nguồn và tải của mạch chính và tín hiệu điều khiển được gắn vào cổng thông qua. 

Tín hiệu điều khiển có thể có công suất rất thấp, cho phép rơle (và mạch tải lớn) được điều khiển bởi một thứ nhỏ như Arduino. Rơle trạng thái rắn có thể có nhiều bóng bán dẫn được xếp song song để cho phép tiềm năng dòng điện cao hơn, có thể được đánh giá vào 100 ampe.  Công tắc AC yêu cầu ít nhất hai bóng bán dẫn vì một MOSFET không thể ức chế dòng điện theo cả hai hướng khi rơle ở trạng thái tắt. Hai bóng bán dẫn, với các nguồn được kết nối, được sử dụng để chặn dòng điện khi tắt và sau đó truyền nguồn khi tín hiệu điều khiển được bật trong rơle.

Nguyên lý hoạt động của SSR là gì ?

Về nguyên lí hoạt động của rơ le bán dẫn (SSR), mặc dù khác nhau về tín hiệu đầu vào (input) nhưng tất cả các SSR đều hoạt động theo một nguyên lí chung là dùng một dòng điện trở nhỏ (các điện trở nhỏ có thể là biến trở, tín hiệu analog 4-20mA 0-10v, tín hiệu relay từ bộ điều khiển…) để điều khiển một dòng điện tải lớn hơn rất nhiều. 

SSR là gì ?


Các thông số quan trọng cần lưu ý:

  • Dòng điện điều khiển: nếu như cấp dòng điện lớn quá thì có thể làm rơ le bị chết và cấp dòng bé quá thì có thể sẽ không hoạt động được. Vì sử dụng LED hồng ngoại nên ta cần lưu ý dùng điện áp quá mức có thể gây chết LED trong rơ le bán dẫn. Ta có thể mắc thêm trở hạn dòng để hạn chế điều này.
  • Dòng chịu tải đầu ra: đây cũng là một thông số cần lưu ý khi sử dụng rơ le bán dẫn. Chúng ta cần biết dòng chịu tải ra như nào để mắc vào dòng điện cho hợp lí nếu không sẽ làm chết rơ le
  • Hiệu điện thế ở đầu ra: cũng là một thông số quan trọng tương tự như dòng chịu tải đầu ra. Nếu hiệu điện thế của chúng ta bé mà mắc vào những tải có hiệu điện thế lớn hơn nó rất nhiều thì sẽ dẫn đến Rơ le của sẽ bị phá hủy.
  • Điện áp kích
  • Điện áp đóng ngắt tải AC mắc nối tiếp
  • Dòng tải
  • Kích thước
  • Dòng điện input
  • Điện áp output
  • Dòng điện output: 40A.
  • Bảo vệ mạch với nhiệt độ nào ?
  • Nhiệt độ hoạt động rộng bao nhiêu ?

Đánh giá ưu, nhược điểm của SSR:

Ưu điểm:

  • Không xảy ra hiện tượng tóe lửa như nhiều loại rơ le khác và không gây nhiễu, không gây ra tiếng ồn.
  • Độ bền và tuổi thọ cao cũng là một ưu điểm của rơ le bán dẫn
  • Dòng điều khiển thấp mà có thể điều khiển được điện áp cao.
  • Kích thước nhỏ gọn ra đóng gói

Nhược điểm:

  • Khi làm việc ở công suất lớn thì Rơ le cần tản nhiệt.
  • Đòi hỏi người sử dụng có hiểu biết về điện tử chuyên sâu.
  • Nhiều khi gây méo tín hiệu
  • Có thể dò điện và chết chập

Ứng dụng của Rơ le bán dẫn:

  • Gia nhiệt nhà máy nhựa, bao bì nhựa, hạt nhựa;
  • Gia nhiệt hệ thống lò điện, lò nung mẫu, lò hơi điện, lò thí nghiệm,…
  • Nhà máy sản xuất bao bì PP, PE,…
  • Nhà máy sản xuất linh kiện điện tử, đồ gia dụng,…