Solid State Relay (SSR) semakin banyak digunakan di berbagai industri, termasuk plastik, kemasan, makanan dan minuman, HVAC, semikonduktor, energi terbarukan dan energi konvensional,minyak dan gas alam, transportasi, percetakan, laboratorium, tungku dan oven, pencahayaan, medis dan kontrol gerak.SSR sering digunakan sebagai pengganti relay elektromagnetik (EMR) karena tidak memiliki bagian yang bergerak dan memiliki masa pakai yang panjangSelain itu, mereka tidak tunduk pada erosi kontak dan gangguan listrik karena adanya arc pada permukaan kontak.
Karena relay solid-state tersedia dalam berbagai konfigurasi untuk mendukung berbagai jenis beban, desainer harus memahami cara memilih relay solid-state untuk memenuhi tujuan penggunaannya.Hal ini terutama berlaku dalam aplikasi industri di mana beban induktif seperti motor kontrol, pompa dan kipas membutuhkan jenis relay yang berbeda dari pemanasan dan penerangan aplikasi, yang beban resistif.
Dalam makalah ini akan dibahas secara singkat mengapa SSR adalah pilihan terbaik untuk otomatisasi industri dan pabrik.karakteristik dan cara memilih perangkat ini untuk aplikasi diperkenalkan.
Mengapa menggunakan SSR?
Sistem otomatisasi industri dan pabrik membutuhkan switchgear untuk memiliki karakteristik berikut untuk memenuhi persyaratan: biaya rendah, keandalan tinggi,waktu pemicu yang cepat dan bising atau busur tanpa kontak, gangguan elektromagnetik minimal (EMI), kekebalan terhadap lingkungan yang keras, dan ketahanan kuat terhadap kejut mekanis dan getaran.SSR memenuhi persyaratan ini dengan mengganti armatur dan kontak relay mekanik dengan perangkat semikonduktor dalam operasi switchKarena SSR sepenuhnya tertutup, ia juga tahan terhadap dampak, getaran, kelembaban, bahan kimia dan debu.
Oleh karena itu, ketika memilih SSR untuk aplikasi,perlu memahami beban yang dikendalikan dan karakteristik dasar SSR sehingga persyaratan aplikasi sesuai dengan spesifikasi relay.
Spesifikasi Kontrol dan Beban SSR
SSR dapat dikendalikan dengan tegangan kontrol AC atau DC. Kontrol DC menggunakan tegangan rendah, biasanya 4 V hingga 32 V. Mereka juga dapat menggunakan loop arus 4 mA hingga 20 mA atau input analog 1 VDC hingga 10 VDC.Kisaran tegangan yang digunakan untuk kontrol AC adalah 24 VAC sampai 275 VAC.
SSR beban dapat AC atau DC. SSR memiliki tegangan beban AC maksimum hingga 690 VAC dan AC arus 125 A. DC rating adalah 500 VDC dan 100 A.
Jenis beban listrik
Beban listrik diklasifikasikan sesuai dengan karakteristik listrik utama mereka. motor, kipas angin dan pompa adalah beban induktif. arus beban dan tegangan tidak disinkronkan,dan arus tertinggal di belakang tegangan. Beban induktif melawan perubahan dalam arus beban dengan menghasilkan potensi tegangan yang disebut kekuatan kontra elektromotor (EMF).Relai solid state yang digunakan dengan beban induktif harus mampu menahan tegangan ini.
Peralatan seperti pemanas, oven, kompor, pengering, dan lampu adalah beban resistif.
Beban kapasitif menahan variasi tegangan beban. arus dan tegangan dalam beban kapasitif tidak disinkronkan, dan arus memimpin tegangan.Sebagian besar catu daya switch dan beberapa perangkat medis seperti defibrillator memiliki beban kapasitifKetika tegangan pertama kali diterapkan pada beban kapasitif, impedansi sangat rendah dan oleh karena itu arus masuk yang besar dihasilkan.
Karakteristik setiap beban menentukan jenis SSR yang diperlukan untuk mengontrol beban.
Jenis SSR
Ada lima jenis SSR yang umum digunakan (Gambar 1): nol atau nol penyeberangan, instan atau acak, DC, puncak, dan sudut fase atau analog.