İçerisinde mekanik parça bulunmayan, elektronik malzemeler (yarı iletken komponent) kullanılarak yapılan anahtarlama cihazına “SSR - Solid State Relay”denilmektedir. Türkçe karşlığı olarakta çoğunlukla elektronik röle olarak kullanılmaktadır.
SSR Uygulaması şekilde görüldüğü gibi 3 bölümden oluşur.
YÜK BAĞLANTISI;Kullanılan yükün yapısı ve gerilimi SSR uygulamasındaki en önemli etkendir. Kullanılacak SSR bu yük gerilimi ve yapısına göre seçilir.
GİRİŞ-KONTROL BAĞLANTISI; Sistemde kullanılan kontrol cihazı ve kontrol geriliminin tipi de SSR seçiminde kullanılacak önemli parametrelerdendir.
SSR; Yük ve kontrol gerilimi özellikleri göz önüne alınarak ihtiyaca uygun SSR seçilir.
Yapısının getirdiği özellikler nedeni ile diğer anahtarlama cihazları olan Röle ve Kontaktöre göre üstün özelliklere sahiptir.
SSR ler kontrol gerilimi, yük gerilimi, yükün yapısı (omik, endüktif, kapasitif oluşu) yükün büyüklüğüne göre sınıflandırılır. SSR uygulaması yapılıken bu parametreler değerlendirilerek uygun SSR seçilir.
Kontrol Gerilimi; Doğru Akım (DC) gerilimli devrelerde çoğunlukla 4-32V DC kullanılır. Alternatif akım (AC) gerilimli devrelerde çoğunlukla 90-280V AC veya 180-280V AC kullanılır.
Yük Gerilimi; Endüstride çoğunlukla Alternatif akım (AC) uygulamalarında kullanılır. Bazı özel DC uygulamalarda vardır.
Yükün Yapısı; Yükün yapısı ve büyüklüğü de SSR seçimindeki önemli faktörlerden dir. Omik-rezistif yüklerde (Isıtıcılar, lambalar,..) sıfır gerilim anahtarlamalı (Zero cross) SSR ler kullanılır. Sıfır gerilim anahtarlamalı SSR de yük anahtarlması şebeke gerilimi sinüsoidal gerilim sıfır geçişlerinde yapılır. Gerilim yüke kademeli olarak verilir. Bu şekilde pik akımlar önlenmiş olacağından yük ömrü arttırılmış olur. Kapasitif yüklerde de (Kondansatör ) sıfır gerilim anahtarlamalı SSR kullanılır.
Endüktif yüklerde (Motorlar) ani gerilim anahtarlamalı SSR (Non Zero Cross) kullanılır. Bu yapıda yük anahtarlaması şebeke gerilim değerine bakılmaksızın anlık yapılır.
Doğru akım uygulamalarında şebeke gerilim değeri sabit olduğundan böyle bir durum oluşmaz.
Yükün büyüklüğü dolayısı ile çekilen akım SSR seçiminde önemlidir. Yük akımı değerine göre uygun SSR seçilmelidir. (10, 15, 25, 40, 50,70,80A …)
SSR Yarı iletken malzemelrden imal edildiği için anahtarlamanın yapıldığı yük ucundaki direnç sıfır değildir. Dolayısı ile SSR çıkış ucunda bir gerilim düşümü olacaktır. Buda yük ucundan çekilen akım değerine göre bir güç kaybı olacaktır. Buda cihazda ısı enerjisi olarak acığa çıkacaktır. Oluşan bu ısı enerjisi dışarı atılmalı sıcaklığın yükseltilmesi önlenmelidir. Düşük yük akımlarında SSR nin pano taban sacına bağlanması ile bu sıcaklık artışı önlenir. Yüksek yük akımlarında SSR için soğutucu kullanılmalıdır. SSR kullanımında ortam sıcaklığı (pano sıcaklığı) önemlidir. Panonun hacmi ve kullanılan SSR ve diğer ısı oluşturan cihazlar da düşünülerek uygun pano havalandırılması yapılmalıdır.
Yük akımı I>5A olan uygulamalarda kesinlikle soğutucu kullanılmalıdır.
SSR uygulamasında açığa çıkan güç aşağıdaki gibidir.
Soğutucu seçiminde yük akımı eğrilerinde verilen değerlerde soğutucu kullanılmalıdır. SSR soğutucuya monte edilirken ısı transferini en iyi şekilde sağlayacak ısı iletim pastasının kullanılması uygun olacaktır. Ayrıca soğutucuyu pano içerisinde monte ederken ısı transferini en iyi yapacak şekilde monte edilmeli. Hava akışının aşağıdan yukarıya doğru akışını sağlayacak şekilde soğutucu bağlanmalı, soğutucu kenarlarına gerekli boşluklar sağlayacak montaj yapılmalıdır.
SİGORTA SEÇİMİ; SSR yi oluşabilecek ani akım artışlarından ve kısa devrelerden korumak gerekir. Bunun için yük ucuna bağlanacak sigortanın hızlı sigorta (Ultra Fast Yarı iletken Sigorta) olması tavsiye edilmektedir. Hızlı sigorta I2t değeri SSR nin değerinden küçük olmalıdır.
AŞIRI GERİLİM KORUMA; Şebeke ve yük özelliklerine göre aşırı gerilim oluşabilmektedir. Aşırı gerilim etkilerinden SSR yi korumak için RC filitre devresi ve varistör kullanmak gerekebilmektedir. “POWER BOX” cihaz içerisnde RC filitre devresi bulunmaktadır. Gerekir ise ilaveten SSR yük uçlarına Varistör bağlanmalıdır. Varistör değeri SSR çıkış gerilimi değerine göre seçilmelidir.
