Solid-State with small AC Inductive Load
การนำ
โซลิดเสตดรีเลย์ ชนิด เอ.ซี. เอาท์พุท (Solid-State Relay AC
Output Type) ไปใช้ประยุกต์ควบคุมอินดั๊กทีพโหลด (Inductive
Load) ที่ใช้กำลังไฟฟ้าน้อย (Low Power) อย่างเช่น
โซลีนอย์ ขนาดเล็ก (Small Solenoid) หรือหลอดไฟ (Neon Lamp) นั้นต้องทำความเข้าใจว่า โหลดประเภทนี้มีอิมพีแดนซ์สูง
(High Impedance) ขณะเริ่มต้นทำงานมีกระแสค่อนข้างสูง
แต่เมื่อทำงานไปแล้วจะใช้ปริมาณกระแสไฟฟ้าไม่มากนักในการคงสถานะการทำงานของมันต่อไป
ดังรูปที่ 1 จากโครงสร้างของโซลิดเสตด ซึ่งประกอบไปด้วย
เซมิคอนดักเตอร์ (Semiconductor) ทำให้ในขณะที่หยุดทำงานยังคงมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านตัวมันเอง
(Leakage Current) แม้จะมีปริมาณไม่มากนักจนไม่สามารถทำให้โหลดเริ่มต้นทำงานได้
แต่อาจจะเพียงพอสำหรับคงสถานะการทำงานของตัวมันเอง หลังจากที่เริ่มทำงานไปแล้วได้
ยกตัวอย่างเช่น เมื่อนำโซลิดเสตดรีเลย์ไปควบคุมโซลีนอย์วาวล์ ลม (Pneumatic
Solenoid Coil) หลังจากที่หยุดสั่งงานโซลิดเสตดแล้ว
โซลีนอย์วาวล์ ลม ยังคงทำงานต่อเนื่อง ไม่สามารถหยุดการทำงานได้
หากไม่ปลดแหล่งจ่ายออก สถานะภาพแบบนี้แสดงให้เห็นว่ากระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านโซลิดเสตด
ในสภาวะที่หยุดทำงานมีเพียงพอที่จะทำให้โซลีนอย์วาล์วลม
คงสถานะการทำงานของมันต่อไป แม้ว่า จะหยุดการสั่งงานโซลิดเสตดไปแล้วก็ตาม
รูปภาพที่ 1 AC
Current (Magnitude VS Time)
รูปภาพที่ 2
Parallel Resistor with Load
การแก้ปัญหาในลักษณะนี้สามารถทำได้โดย
การต่อตัวต้านทานขนานกับโหลด (Parallel Dummy Resistor with Inductive
Load) ดังรูปที่ 2 โดยตัวต้านทาน ที่นำมาใช้ควรมีขนาด
8-10 เท่าของปริมาณกระแสสูงสุดที่ไหลผ่าน
โซลิดเสตดขณะที่หยุดทำงาน ยกตัวอย่างเช่น
หากกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่าน โซลิดเสตดขณะหยุดทำงานมีปริมาณเท่ากับ 1.5 mA ที่แหล่งจ่ายไฟฟ้าขนาด 220 Vac ขนาดของกระแสที่นำมาใช้คำนวณเพื่อเลือกค่าความต้านทานมีปริมาณเท่ากับ
15 mA (10 เท่า) จากกฎของโอมห์ (Ohm’s Law) ค่าความต้านทานที่นำมาใช้มีค่าเท่ากับ
15 KΩ (14,667 Ω) กำลังไฟฟ้าที่ทนได้ไม่ต่ำกว่า 3.3 Watt
ซึ่งค่าที่ควรเลือกนำมาใช้ คือ 4.5 – 6 Watt
02/2556
CH. Pichet
REFFERENCE
“Solid state relay” OPTO22
ASCO
White Paper “Optimizing Power Management in Solenoid Valves” By Stephen Glaudel
“SSRs Technical Information” Matsushita
Electric Works, Ltd.