Solid-State Relay/โซลิดสเตตรีเลย์

Solid-State Relay (SSR)

เป็นรีเลย์ที่เหมาะสําหรับใช้กับงานที่ต้องการความรวดเร็วในการเปิด  -  ปิด  (Switching)  และไม่มีการเคลื่อนที่ของหน้า 

สัมผัสเพราะเป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนํา  ซึ่งถ้าหากใช้รีเลย์ชนิดที่เป็นแบบหน้าสัมผัส  (Contact)  อาจทําให้เกิดการ  Spark  ของ

กระแสไฟที่หน้าสัมผัส ทําให้อายุการใช้งานของรีเลย์สั้นลง 

ข้อควรระวัง

ในการใช้งานจริงควรมีอุปกรณ์ป้องกัน เช่นฟิวส์ที่ทําจากสารกึ่งตัวนําใส่ที่วงจรเอาท์ พุตของ SSR เพื่อป้องกันการเสียหายเนื่องมา 

จากการลัดวงจรของไฟฟ้าและควรป้อนไฟฟ้าให้ถูกขนาดและถูกขั้วเพื่อป้องกันความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นกับภาคอินพุตของ  SSR 

ด้วย  นอกจากนั้นการติดตั?ง  SSR  ควรใช้ชุดระบายความร้อนเพื่อระบายความร้อน  ซึ่งจะช่วยให้  SSR  สามารถจ่ายกระแสไฟได้

ตามพิกัดที่กําหนดไว้

วงจรเอาท์พุต

1 ) Noise Surge ของเอาท์พุต AC 

โดยปกติแล้ว SSR จะมีวงจร C/R Snubber ทําหน้าที่ลดการกระชาก (Surge) ของแรงดันไฟ แต่ถ้าแรงดัน Surge 

มีขนาดใหญ่มากๆ  วงจรดังกล่าวจะไม่สามารถรองรับได้และแรงดัน  Transient  อาจสูงเกินกว่าที่  SSR  จะรับได้และ

ทําให้ SSR เกิดความเสียหายได้ 

กรณี SSR รุ่นที่ไม่มีวงจรลด Surge ถ้านําไปใช้กับโหลด Inductive ต้องให้แน่ ใจว่าได้ต่อวงจรลด Surge เพิ่มเข้ากับ

วงจรเอาท์พุต ดังตัวอย่างข้างล่างนี?ใช้ตัว Varistor ต่ อที่ตําแหน่ง A กรณีที่ SSR ไม่มีวงจรลด Surge ในตัวและต่อ

ตําแหน่ ง B กรณีมีวงจรลด Surge ในตัว

2)  Noise Surge ของเอาท์พุต DC 

เมื่อโหลดที่เราใช้งานเป็นโหลด  Inductive  เช่น  Solenoid Value  ควรต่อไดโอดคล่อมที่โหลดเพื่อป้องกัน  Counterelectromotive force (CEF) ถ้า CEF เกินกว่าค่า withstand voltage ของ SSR จะทําให้ SSR เกิดความเสียหายที

เอาท์พุตได้ รูปข้างล่างแสดงการต่อวงจรป้องกัน

3)  การเลือก SSR ให้เหมาะสมกับโหลด 

 ตารางข้างล่างแสดงตัวอย่างกระแสกระชาก (Inrush Current) สําหรับโหลดแต่ละประเภท 

4)  โหลดฮีตเตอร์ 

โหลดฮีตเตอร์จะไม่มี Inrush Current ถ้าใช้ SSR ที่มี Zero cross function จะลดปัญหาของ noise ได้ แต่โหลด

ชนิดนี่อาจเป็นฮีตเตอร์ที่ทําจากโลหะหรือเซรามิคซึ่งมี ความต้านทานตํ่าเมื่ออุณหภูมิตํ่า  เป็นเหตุให้เกิดกระแสเกิน

พิกัดได้ ส่งผลให้ SSR เสียหาย ควรเลือก SSR ชนิด Constant Current 

5)  โหลดหลอดไฟ 

หลอดไฟจะมี Inrush Current จํานวนมหาศาลไหลผ่าน ดังนั้นเลือก SSR ที่รับค่า Peak ของ Inrush Current ที่สูง

กว่าหนึ่งเท่าตัวของ Inrush Current ของโหลด 

6)  โหลดมอเตอร์ 

เมื่อมอเตอร์ Start จะมี Inrush Current เกิดขึ?นประมาณ 5-10 เท่าของกระแสพิกัดและเกิดขึ้นเป็นเวลานาน ดังนั้น

การเลือก SSR ต้องแน่ ใจว่า Inrush Current ของโหลดเป็นครึ งหนึ งของความสามารถในการทนต่อ Inrush Current 

ของ SSR 

7)  การป้องกันการลัดวงจรและกระแสเกิน 

กระแสลัดวงจรหรือกระแสเกินพิกัดจะทําให้เกิดความเสียหายกับภาคเอาท์พุตของ SSR ควรต่อ Quick-break fuse 

อนุกรมกับโหลดเพื่อป้องกันและเลือกใช้ Fuse จะมาจากความสัมพันธ์ระหว่างค่ากระแส surge ที่ SSR ทนได้ (IS) 

และกระแส Inrush ของโหลด (IL) ดังแสดงในกราฟด้านล่าง

Heat Sink 

SSR รุ่นที่ไม่มี Heat Sink มาด้วยจําเป็นต้องใช้ Heat Sink จากภายนอกซึ่งขนาดของมันจะขึ?นอยู่กับกระแสโหลด 

โดยปกติ Heat Sink จะทําหน้าที่กระจายความร้อนที่เกิดขึ้นจาก SSR ถ้า Heat Sink ไม่สามารถระบายอากาศได้ดี 

เช่น  ตําแหน่งการติดตั้งไม่ถูกต้อง,  มีฝุนเกาะซึ งจะทําให้อุณหภูมิสะสมสูงขึ้นส่งผลให้  SSR  ไม่สามารถทนกระแส

โหลดได้ตามพิกัด ดังแสดงในรูปกราฟข้างล่างนี้