ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ರಿಲೇಗಳು - ವಿಧಗಳು, ಸಾಧನ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ತತ್ವ

"ರಿಲೇ" ಎಂಬ ಪದವನ್ನು ಕೇಳಿದ ಅನೇಕ ಓದುಗರು, ಚಲಿಸುವ ಸಂಪರ್ಕವನ್ನು ಆಕರ್ಷಿಸುವ ಕೋರ್ನಲ್ಲಿ ಸುರುಳಿಯನ್ನು ಖಂಡಿತವಾಗಿ ಊಹಿಸುತ್ತಾರೆ. ಮತ್ತು ಇದು ಆಶ್ಚರ್ಯವೇನಿಲ್ಲ, ಏಕೆಂದರೆ ಮೂಲತಃ ರಿಲೇಗಳು ಯಾವಾಗಲೂ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯವಾಗಿವೆ, ಮತ್ತು "ರಿಲೇ" ಎಂಬ ಪದವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಅನ್ನು ತೆರೆಯುವ ಮತ್ತು ಮುಚ್ಚುವ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಸಾಧನವನ್ನು ಅರ್ಥೈಸುತ್ತದೆ.

ಅದೇನೇ ಇದ್ದರೂ, ದೀರ್ಘಕಾಲದವರೆಗೆ, ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಸ್ವಿಚ್ಗಳನ್ನು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ವಿವಿಧ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ: ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ಗಳು, ಥೈರಿಸ್ಟರ್ಗಳು, ಟ್ರೈಯಾಕ್ಸ್. ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಪ್ರಗತಿಗಳು ಮತ್ತು ರಿಲೇಗಳನ್ನು ಉಳಿಸಲಾಗಿಲ್ಲ.

ದೊಡ್ಡ ಪ್ರವಾಹಗಳು ಮತ್ತು ವೋಲ್ಟೇಜ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳನ್ನು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕವಾಗಿ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಪ್ರಸಾರಗಳ ಸಹಾಯದಿಂದ ಬದಲಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬ ಅಂಶದ ಹೊರತಾಗಿಯೂ, ಇಂದು ಸ್ಥಿರ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯುತ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ವಿಚ್ಗಳನ್ನು ಕಾರ್ಯಗತಗೊಳಿಸಲು ಈಗಾಗಲೇ ಸಾಧ್ಯವಿದೆ. ಅಂತಹ ಸ್ವಿಚ್ಗಳು ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ರಿಲೇಗಳು ಅಥವಾ ಘನ ಸ್ಥಿತಿಯ ಪ್ರಸಾರಗಳು (ಇಂಗ್ಲಿಷ್ ಸಾಲಿಡ್-ಸ್ಟೇಟ್ ರಿಲೇ, ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತ SSR ನಿಂದ).

ಹೀಗಾಗಿ, ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ರಿಲೇ ಈಗ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನವಾಗಿದೆ, ಚಲಿಸಬಲ್ಲ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಸಂಪರ್ಕವಿಲ್ಲದೆ, ಇದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನದ ನಿಯಂತ್ರಣ ಇನ್‌ಪುಟ್‌ಗೆ ಕಡಿಮೆ ನಿಯಂತ್ರಣ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಪೂರೈಸುವ ಮೂಲಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿಯುತ ಲೋಡ್‌ಗಳನ್ನು ಆನ್ / ಆಫ್ ಮಾಡಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ (ಘನ-ಸ್ಥಿತಿ) ರಿಲೇ ಹೌಸಿಂಗ್‌ನ ಒಳಗೆ ನಿಯಂತ್ರಣ ಸಿಗ್ನಲ್‌ಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುವ ಸಂವೇದನಾ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಆಗಿದೆ, ಜೊತೆಗೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಸರಬರಾಜು ವಿಭಾಗ-ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಹೈ-ಪವರ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ನ ಬದಿಯಲ್ಲಿದೆ.

ಅಂತಹ ಪ್ರಸಾರಗಳನ್ನು ಡಿಸಿ ಮತ್ತು ಎಸಿ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಅವರು ಹಿಂದಿನ ಯಾಂತ್ರಿಕ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಪ್ರಸಾರಗಳು ಮತ್ತು ಸಂಪರ್ಕಕಾರರಂತೆಯೇ ಅದೇ ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತಾರೆ, ಈಗ ಮಾತ್ರ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ನಲ್ಲಿ ಭಾಗಗಳನ್ನು ಚಲಿಸದೆ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ರಿಲೇ ಹೌಸಿಂಗ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಯೋಜಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಶಕ್ತಿಯುತ ಥೈರಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು, ಟ್ರಯಾಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳಿಗೆ ಧನ್ಯವಾದಗಳು, ಯಾಂತ್ರಿಕ ಘಟಕಗಳಿಗೆ ಆಶ್ರಯಿಸದೆ ನೂರಾರು ಆಂಪಿಯರ್‌ಗಳಿಗೆ ಪ್ರವಾಹಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಯಿತು.

ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಮೆಕಾನಿಕಲ್ ರಿಲೇಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಘನ ಸ್ಥಿತಿಯ ಪ್ರಸಾರಗಳು ನೂರಾರು ಮೈಕ್ರೊಸೆಕೆಂಡ್‌ಗಳ ಕ್ರಮದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸುರಕ್ಷಿತ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ವೇಗವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ನಿಯಂತ್ರಣ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಮತ್ತು ಪವರ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಗ್ಯಾಲ್ವನಿಕ್ ಆಗಿ ಪರಸ್ಪರ ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾಗಿರುತ್ತವೆ (ಆಪ್ಟೋಕಪಲ್ ಪ್ರತ್ಯೇಕತೆಯನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ).

ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ರಿಲೇಗಳು ಅಲ್ಪಾವಧಿಗೆ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಬದಿಯಲ್ಲಿ ಓವರ್ಲೋಡ್ ಅನ್ನು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳಬಲ್ಲವು ಮತ್ತು ಸೇವೆಯಲ್ಲಿ ಉಳಿಯುತ್ತವೆ, ಇದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಮೆಕಾನಿಕಲ್ ಪೂರ್ವಜರು ಹೆಗ್ಗಳಿಕೆಗೆ ಒಳಗಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ರಿಲೇ ಮೌನವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ, ಕಾಂಪ್ಯಾಕ್ಟ್ ಆಯಾಮಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಇಲ್ಲಿ ಸಂಪರ್ಕಗಳು ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣಗೊಳ್ಳುವುದಿಲ್ಲ (ಅಂತಹ ಯಾವುದೇ ಸಂಪರ್ಕಗಳಿಲ್ಲದ ಕಾರಣ), ಯಾವುದೇ ಸ್ಪಾರ್ಕ್ಗಳಿಲ್ಲ, ಸಾಧನವು ಧೂಳು ಅಥವಾ ಕಂಪನಕ್ಕೆ ಹೆದರುವುದಿಲ್ಲ.

ಸಹಜವಾಗಿ, ವಾಹಕದ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ರಿಲೇನ ಅರೆ-ವಾಹಕ ಸಂಯುಕ್ತದ ಪ್ರತಿರೋಧವು ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದದು, ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ವಿಚ್ಡ್ ಪ್ರವಾಹಗಳಲ್ಲಿ ಸಾಧನವು ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಪ್ಲಸಸ್ ಖಂಡಿತವಾಗಿಯೂ ಈ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಮೈನಸಸ್ಗಳನ್ನು ಅತಿಕ್ರಮಿಸುತ್ತದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ರಿಲೇಯ ಜೀವಿತಾವಧಿಯನ್ನು ಲಕ್ಷಾಂತರ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಚಕ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಡಿಸಿ ಅಥವಾ ಎಸಿ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್‌ಗಾಗಿ ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಪ್ರಸಾರಗಳು ಏಕ-ಹಂತ ಅಥವಾ ಮೂರು-ಹಂತಗಳಾಗಿವೆ. AC ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ರಿಲೇಗಳು ಅಂತರ್ನಿರ್ಮಿತ ಶೂನ್ಯ-ಕ್ರಾಸಿಂಗ್ ಸಂವೇದಕವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಶೂನ್ಯ ಪ್ರವಾಹದಲ್ಲಿ ನಡೆಯುತ್ತದೆ, ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಸ್ವಿಚ್ಗೆ ಹಾನಿಯಾಗದಂತೆ, ಇಂಡಕ್ಟಿವ್ ಲೋಡ್ಗಳಿಂದ ಅಪಾಯಕಾರಿ ಪ್ರವಾಹದ ಉಲ್ಬಣಗಳಿಲ್ಲದೆ.

ಥೈರಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು ಅಥವಾ ಟ್ರಯಾಕ್ಸ್‌ಗಳು ಎಸಿ ರಿಲೇಯಲ್ಲಿ ಸ್ವಿಚ್‌ಗಳಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ, ಮತ್ತು ಕ್ಷೇತ್ರ ಅಥವಾ IGBT ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು… ಕಂಟ್ರೋಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಮೂಲದಿಂದ ನೇರವಾಗಿ ಕಂಟ್ರೋಲ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಸರಬರಾಜು ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ನಿಯಂತ್ರಣ ಪ್ರವಾಹವು ಕೆಲವು ಮಿಲಿಯಾಂಪ್‌ಗಳನ್ನು ಮೀರುವುದಿಲ್ಲ, ಮತ್ತು ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಕರೆಂಟ್ ಹತ್ತಾರು ಅಥವಾ ನೂರಾರು ಆಂಪಿಯರ್‌ಗಳಾಗಿರಬಹುದು.

ನಾನ್-ರಿವರ್ಸಿಂಗ್ ಮತ್ತು ರಿವರ್ಸಿಂಗ್ ಮೂರು-ಹಂತದ ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಪ್ರಸಾರಗಳು ಲಭ್ಯವಿದೆ. ಮೂರು-ಹಂತದ ರಿವರ್ಸಿಂಗ್ ರಿಲೇಗಳು ಎರಡು ನಿಯಂತ್ರಣ ಒಳಹರಿವುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಮತ್ತು ಔಟ್ಪುಟ್ನಲ್ಲಿ ಒಂದು ಹಂತವು ಅದರ ಸ್ಥಾನವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವುದಿಲ್ಲ.

ಬೃಹತ್ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಸ್ಟಾರ್ಟರ್‌ಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಕಾಂಪ್ಯಾಕ್ಟ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ರಿಲೇಗಳು ಮೌನವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಸವೆಯುವುದಿಲ್ಲ, ನೀವು ನಿಯತಕಾಲಿಕವಾಗಿ ಸಂಪರ್ಕಗಳನ್ನು ಸ್ವಚ್ಛಗೊಳಿಸುವ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲ, ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯುತ ಲೋಡ್ಗಳಿಗೆ ರಿಲೇ ವಸತಿಗಳನ್ನು ಉತ್ತಮ ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ ಒದಗಿಸಲು ಸಾಕು, ಕೆಲವು ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ರೇಡಿಯೇಟರ್ ಹೊರತುಪಡಿಸಿ, ಅದರ ಅನುಸ್ಥಾಪನೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಧೂಳಿನ ಮತ್ತು ಸ್ಫೋಟಕ ಕೈಗಾರಿಕಾ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ, ಇಲ್ಲಿ ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ರಿಲೇ ನಿಜವಾದ ಸಂರಕ್ಷಕನಾಗಿ ಹೊರಹೊಮ್ಮುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಸಂಪರ್ಕಗಳ ಚಾಪವು ಅದರ ಅನುಪಸ್ಥಿತಿಯಿಂದಾಗಿ ಹೊರಗಿಡಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ ಮತ್ತು ರಿಲೇಯ ಮೊಹರು ವಸತಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಕೊಳಕು ಮಾಡಲು ಅನುಮತಿಸುವುದಿಲ್ಲ. .

ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ ಹೌಸಿಂಗ್‌ನಲ್ಲಿ ಮಿನಿಯೇಚರ್ ಘನ ಸ್ಥಿತಿಯ ಪ್ರಸಾರಗಳು PCB ಆರೋಹಿಸಲು ಲಭ್ಯವಿದೆ. ಅಂತಹ ಪ್ರಸಾರಗಳು 220-240 ವೋಲ್ಟ್‌ಗಳ ಮುಖ್ಯ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ನಲ್ಲಿ 2 ಆಂಪಿಯರ್‌ಗಳವರೆಗೆ ಪ್ರವಾಹಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದು, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಫ್ಯಾನ್ ಅಥವಾ ಪಂಪ್, ದೀಪ ಅಥವಾ ಸಣ್ಣ ರೇಡಿಯೇಟರ್ ಅನ್ನು ಸಂವೇದಕದಿಂದ 5-ವೋಲ್ಟ್ ಡಿಜಿಟಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಆನ್ ಮಾಡಬಹುದು, ಅದು DIY ಉತ್ಸಾಹಿಗಳಿಗೆ ಮನೆ ಯಾಂತ್ರೀಕೃತಗೊಂಡ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗೆ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಹಳ ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ.