Solid State Röle (SSR) Nedir? Nasıl Çalışır?

Elektrik dünyasının önemli bileşenlerinden biri olan röleler 100 yılı aşkın bir süredir kullanılmaktadır. Bu yazımızda standart rölelerden farklı olarak Solid State Röleleri (SSR) inceleyeceğiz.

Solid State Röle (SSR) Nedir?

Solid state röle, (SSR) hareketli mekanik parçası yoktur. Giriş ve çıkışı arasındaki anahtarlama işlemi yarı iletkenlerin elektriksel ve optik özelliklerini kullanarak gerçekleştirir. Bu röleler kısaca SSR olarak adlandırılır.

Standart mekanik rölelerde olduğu gibi, SSR ile de çok düşük akımlarla yüksek akımlar anahtarlanabilmektedir. Kontrol bağlantılarına harici bir AC veya DC gerilim uygulandığında enerjiyi ileten veya kesen bir nitelik sunar.

SSR’lerin Yapısı

SSR’lerin hareketli kontak gibi mekanik bir yapısı yoktur. Mekanik röle ile benzer yapıda çalışır, ancak SSR, tristör, triyak, diyot ve transistör gibi yarı iletken anahtarlama elemanlarını yapısında barındırır.

Ayrıca SSR, giriş ve çıkış sinyallerini izole etmek için bir LED yardımı (Fotosel) ile optik yarı iletken kullanır. Fotosel elektrik sinyallerini optik sinyallere dönüştürür. Böylece sinyalleri yüksek hızda iletirken giriş ve çıkış bölümlerini tamamen izole etmiş olur.

Solid State Rölelerin (SSR) iç yapısı şu şekildedir:

ssr röle

SSR’lerin Avantaj ve Dezavantajları Nelerdir?

SSR’lerin, standart mekanik bir röleye göre belli avantajları bulunmaktadır:

  • Yüksek hızlı, yüksek frekanslı anahtarlama işlemleri sağlarlar.
  • Hareketli mekanik parçaları yoktur.
  • Patlayıcı ve zorlu ortamlarda kullanılabilirler.
  • Elektromanyetik parazit oluşturmazlar ve boyutları daha küçüktür.
  • Düşük güç tüketimlidir.
  • Fiziksel olarak yıpranacak kontakları bulunmadığından uzun ömürlüdürler. Temas hataları gözlenmez.
  • Çalıştıklarında gürültü oluşturmazlar.
  • Daha yüksek akımlı yükleri anahtarlayabilirler.
  • Çalışması sırasında kıvılcım oluşturmaz.

SSR’lerin dezavantajları ise şöyledir:

  • Röle kapalı modda olsa bile çıkışta kaçak akım oluşur. Açık modda ısı üretir. Bu durum gerilim düşüşüyle ​​orantılıdır.
  • Maliyetleri daha yüksektir. Belirli akım/voltaj karakteristiklerine bağlıdır.
  • Elektromekanik röleden farklı olarak çıkış tarafında anahtarlanan akımdaki dalgalanmalara ve ani yükselmelere karşı daha hassastır.
  • Dahili empedans nedeniyle çıkışta sabit değerde voltaj düşüşü gözlemlenebilir.
  • SSR’lerin bazı versiyonları harici soğutma gerektirebilir.
  • Elektromanyetik rölenin aksine giriş tarafındaki kısa gerilim yükselmeleriyle tetiklenebilir.

SSR’lerin Kullanım Alanları Nerelerdir?

Solid state röleleri, çok çeşitli uygulamalarda endüstrilerde yaygın şekilde kullanılmaktadır. Endüstriyel kontrollerinde, motor kontrolünde, robotik işlemlerde, enstrümantasyonlarda, çoklayıcılarda, veri toplama sistemlerinde, sayaçlarda vs. sıkça kullanılır.