رله حالت جامد ، رله ssr

آشنایی با رله SSR و نکات مهم در سیم‌بندی آن

رله حالت جامد (SSR- Solid State Relay)، کلیدی الکترونیکی است که متشکل از عناصر نیمه‌هادی قدرت مانند ترانزیستور، تریستور یا ترایاک می‌باشد. ورودی رله‌های حالت جامد اغلب DC می‌باشد ولی خروجی آن‌ها مانند رله‌های الکترومکانیکی می‌تواند AC یا DC باشد. (برخلاف رله‌های الکترومکانیکی، در زمان خرید SSR ها، باید نوع خروجی مشخص باشد)

رله‌های الکترومکانیکی، دو بخش بوبین(مدار فرمان) و کنتاکت (مدار قدرت) دارند، در رله‌های حالت جامد (SSR) نیز همین دو بخش وجود دارد که معمولاً توسط یک اپتوکوپلر (ایزوله نوری) از یکدیگر ایزوله شده‌اند. در رله‌های حالت جامد، به جای استفاده از نیروی الکترومکانیکی، از نیمه‌هادی‌ها برای سوئیچ بار استفاده می‌شود.

در تصویر زیر یک نمونه رله‌ی SSR را مشاهده می‌کنید، که به تشریح بخش‌های مختلف آن می‌پردازیم.

 

 

 

رله حالت جامد یا SSR

ورودی : سمت راست رله SSR ترمینال ورودی از نوع DC است، که همان‌طور که در عکس مشخص است ولتاژ تحریک ۴ الی ۳۲ ولت را می‌توان به ورودی اعمال نمود. همین‌طور باید توجه داشت که با توجه به علامت “+” در ورودی، یعنی قطبیت در این رله اهمیت دارد.

خروجی: از نوع سه فاز بوده که ترمینال‌های A1-A2 , B1-B2 , C1-C2 خروجی‌های این رله می‌باشند. همان‌طور که روی آن قید گردیده، این رله می‌تواند تا ۵۳۰ ولت و بار حداکثر ۲۵ آمپری را سوئیچ کند.

در تصویر زیر یک نمونه رله‌ حالت جامد قابل نصب روی ریل را مشاهده می‌کنید. ورودی این رله SSR، ولتاژ DC از ۱۰ الی ۳۲ ولت می‌تواند باشد. قطبیت در این رله برد اهمیتی ندارد. خروجی می‌تواند ۲۵۰ ولت و بار حداکثر ۶ آمپری را قطع و وصل نماید. در خروجی فیلتر RC برای حذف اثرات جریان بازگشتی طراحی‌شده است. ایزوله مدار فرمان از قدرت، در این رله به‌صورت نوری می‌باشد.

 رله SSR

 

 

 

مزایای رله‌های حالت جامد

 

  1. طراحی متنوع جهت مدارهای AC و DC
  2. بدون قطعات مکانیکی و با طول عمر بالا
  3. تحمل جریان‌های هجومی بالا در لحظه استارت
  4. عملکرد بدون صدا
  5. امکان اتصال مستقیم به خروجی PLC
  6. مناسب جهت مدارهایی با سرعت سوییچ بالا
  7. عدم وجود جرقه در خروجی در فرمان قطع و وصل
  8. قطع و وصل در لحظه صفر (در مدل‌های  AC)

 

 

معایب رله‌های حالت جامد

 

  1. ایجاد حرارت حین کار و نیاز به هیت سینک یا فن (یا هر دو) جهت تهویه
  2. وجود جریان نشستی هنگام خاموش بودن (این جریان در رنج میکرو‌آمپر بوده و می‌تواند باعث عملکرد لحظه‌ای تجهیزات شود)
  3. ساخت در مدل‌های AC و DC به‌صورت جداگانه و عدم امکان استفاده در هر دو نوع مدار
  4. عدم توانایی سوئیچ تجهیزات با جریان راه‌اندازی پایین
  5. ایجاد نویز و هارمونیک
  6. احتمال روشن شدن اتفاقی در تغییرات شدید ولتاژ و وجود نویز
  7. قیمت بالاتر نسبت به رله‌های الکترومکانیکی
  8. نسبت به اتصال کوتاه در خروجی بسیار حساس بوده و به‌ سرعت می‌سوزند.
نکات مهم در سیم بندی رله SSR

برای سیم بندی رله‌های حالت جامد این نکات را در نظر داشته باشید:

  • در هنگام سیم بندی دقت نمایید که حداکثر از ۵۰% توان نامی SSR برای راه‌اندازی بارهای سلفی و ۷۰% توان نامی برای راه‌اندازی بارهای غیر سلفی استفاده نمایید.
  • به خاطر داشته باشید که رله‌ SSR در لحظه خاموش بودن نیز مقداری جریان از خود عبور می‌دهند، مطمئن شوید که این جریان نشتی باعث عملکرد لحظه‌ای دیگر تجهیزات نشود.
  • در صورت DC بودن مدار فرمان یا قدرت ممکن است قطب‌بندی مهم باشد. قطب‌بندی اشتباه می‌تواند باعث عدم عملکرد صحیح و یا آسیب به SSR شود.
  • برای تعمیرات و یا تعویض تجهیزات باید مدار قدرت رله‌ها کاملاً بی‌برق شود. هرگز به قطع مدار فرمان بسنده نکنید و از بریکر یا کلید با تعداد پل‌های کافی و قبل از SSR استفاده نمایید.
  • رله‌ SSR با خروجی ۵ آمپر به بالا، نیاز به هیت سینک دارند. رله را بدون هیت سینک با سایز مناسب، روی سطوح پلاستیکی، چوبی و … نصب نکنید.
  • از تجهیزات مناسب مانند سر سیم، سیم قلع اندود، وایرشو و … در سیم بندی SSR استفاده کنید.
  • از سیستم زمین مناسب و بدون نویز در تابلوهای برق استفاده کنید. این کار باعث افزایش ایمنی، کاهش عملکردهای اتفاقی، کاهش برق‌گرفتگی و … می‌شود.
  • رله‌های حالت جامد باید با نصب سیستم‌های مناسب در برابر اضافه جریان و اتصال کوتاه محافظت شوند. حتماً از فیوز یا بریکر مناسب استفاده نمایید.
پردازنده های رایزن AMD

ارتقای اولین نسل از پردازنده‌های رایزن به لیتوگرافی ۱۲ نانومتری

به‌نظر می‌رسد AMD هم‌زمان با ارتقاء معماری در پردازنده‌ی رایزن ۵ ۱۶۰۰ از Zen به +Zen، لیتوگرافی این محصول را نیز به‌روزرسانی کرده است.اولین عضو از نسل اول پردازنده‌های سری رایزن AMD، تحت عنوان Ryzen 5 1600 با ۶ هسته و ۱۲ رشته‌ی پردازشی در سال ۲۰۱۷ معرفی شد. این پردازنده با بهره‌گیری از لیتوگرافی ۱۴ نانومتری بر پایه‌ی معماری Zen ساخته شده بود. اما حالا به‌نظر می‌رسد نسخه‌ی جدیدی از پردازنده‌ی مذکور با لیتوگرافی ۱۲ نانومتری و معماری هسته‌ی +Zen در بازار رویت شده است.

اولین راه برای تشخیص تفاوت مدل جدید و مدل قدیمی این پردازنده، توجه به شماره‌ی سریالی است که روی IHS پردازنده نوشته شده است. IHS یا integrated heat spreader، سیستم پخش‌کنننده‌ی گرمای مجتمع روی پردازنده است. شماره‌ی سریال روی IHS در نسخه‌ی ۲۰۱۷ این تراشه YD1600BBAE است، درحالی‌که نسخه‌ی جدیدتر رایزن ۵ ۱۶۰۰ با کد YD1600BBM6IAF روانه‌ی بازار می‌شود. ابتدا در ماه سپتامبر نسخه‌ی جدید پردازنده که براساس کاراکترهای آخر مدل خود، AF نیز نام‌گذاری شده است، در برخی خرده‌فروشی‌های اینترنتی مشاهده شد. ابزارهای تشخیص سخت‌افزار از جمله CPU-Z و HWInfo نیز مدل AF‌ را به‌عنوان پردازنده‌ای با لیتوگرافی ۱۲ نانومتری تشخیص دادند. AMD تا با حال هیچ چیزی را در این باره تأیید نکرده است. درنتیجه ضمانتی برای اعتبار گزارش‌ها وجود ندارد.

براساس گزارش‌ها پردازنده‌ی رایزن ۵ ۱۶۰۰ اکنون با معماری +Zen تولید شده و در مقایسه با هسته‌های قدیمی نوع Zen در حدود ۳ تا ۵ درصد IPC بهتری داشته و برخی پیشرفت‌ها را در زمینه‌ی اورکلاک به خود دیده‌ است. IPC مخفف عبارت Instruction per Clock است که مفهوم آن میانگین تعداد دستورالعمل‌های قابل‌اجرا در هسته‌های پردازنده در هر سیکل کلاک است.

به‌کارگیری ریزمعماری +Zen از ابتدا در پردازنده‌ی رایزن ۵ ۲۶۰۰ سبب شده تا این تراشه در مقایسه با نسخه‌ی قدیمی از رایزن ۵ ۱۶۰۰ پیشرفت‌های عظیمی را نشان دهد. با اینکه تفاوت ریزمعماری موجب شده تا پردازنده‌ی رایزن ۵ ۱۶۰۰ عملکردی به اندازه‌ی نسل دوم از پردازنده‌های رایزن نداشته باشد، جهش قابل ملاحظه در عملکرد نسخه‌ی AF این پردازنده غیر قابل انکار است. در نهایت تراشه‌ی رایزن ۵ ۲۶۰۰ سرعت کلاک و بوست بالاتری نسبت به پردازنده‌ی رایزن ۵ ۱۶۰۰ داشته و استفاده از معماری +Zen سبب نشده تا فرکانس پردازشی و بوست در مدل AF به‌صورت چشم‌گیری افزایش یابد، با این حال به‌نظر می‌رسد فناوری PBO (بوست خیلی دقیق) تأثیر مثبت بیشتری روی نوع AF داشته است.

در ابتدا تصور می‌شد شناسه‌ی AF برای طبقه‌بندی تراشه‌ها بین دو استپ متفاوت از دای‌های ۱۴ نانومتری است. شرکت‌های تولیدکننده‌ی تراشه محصولات خود را با کدهایی با عنوان استپ و براساس به‌روز‌رسانی‌های اعمال‌شده در ساختار تراشه طبقه‌بندی می‌کنند. اما اخیرا کاربری در وب‌سایت حوزه‌ی فناوری، Reddit، نسخه‌ی AF از پردازنده‌ی رایزن ۵ ۱۶۰۰ را دریافت کرده است. تجدید ریزمعماری در این تراشه باعث افزایش اندک فرکانس بوست شده است. سرعت بوست در مدل AF در حدود ۳٫۷ گیگاهرتز بوده و ۱۰۰ مگاهرتز بالاتر از پردازنده‌ی مرجع با فرکانس بوست ۳٫۶ گیگاهرتزی است. اما این مقدار چندان هم چشم‌گیر نیست. کاربر ردیت در مورد فرکانس بوست نسخه‌ی AF اظهار داشت:

سرعت بوست پردازنده‌ی اصلی رایزن ۵ ۱۶۰۰ پس از اینکه یک تا دو بار هسته‌ها بارگذاری شدند، تا ۳٫۴ گیگاهرتز کاهش می‌یابد. این در حالی است که نسخه‌ی AF این پردازنده به مدت طولانی‌تری سرعت بوست ۳٫۷ گیگاهرتزی خود را حفظ می‌کند. فرکانس بوست نسخه‌ی AF تنها ۲۰۰ مگاهرتز پایین‌تر از پردازنده‌ی رایزن ۵ ۲۶۰۰ است.

در این لحظه دلیل استفاده از دای ۱۲ نانومتری در پردازنده‌ی یادشده در هاله‌ای از ابهام قرار دارد. شاید تنها اشتباهی در ریزکدهای تراشه صورت گرفته است و شاید AMD دای‌های قابل استفاده‌ای از پردازنده‌ی رایزن ۵ ۲۶۰۰ داشته و تصمیم گرفته آن‌ها را در نسخه‌ی AF به کار گیرد. این احتمال نیز وجود دارد که GlobalFoundries که تولیدکننده‌ی دای‌های ۱۴ نانومتری برای AMD است، بنا به دلایلی بخش مربوط به لیتوگرافی مذکور را تعطیل کرده باشد. در هر صورت مصرف‌کنندگان مجبورند به‌جای نسخه‌ی AE، نسخه‌ی AF این پردازنده را بخرند.

مدل AE در فروشگاه اینترنتی آمازون با قیمت ۱۲۰ دلار فروخته می‌شود. قیمت پردازنده‌ی رایزن ۵ ۲۶۰۰ نیز ۱۲۰ دلار است. بنابراین اگر می‌خواهید ۱۲۰ دلار برای خرید پردازنده هزینه کنید، باتوجه به برتری‌های پردازنده‌ی رایزن ۵ ۲۶۰۰ در عملکرد، بهتر است این تراشه را بخرید. در همین حال نسخه‌ی AF که به‌صورت بالقوه‌ای عملکرد بهتری نسبت به نسخه‌ی AE دارد، با قیمت ۸۵ دلار به فروش می‌رسد. نسخه‌ی AF پردازنده همراه‌با خنک‌کننده‌ی نوع Wraith Stealth فروخته می‌شود؛ درحالی‌که پردازنده‌ی اصلی رایزن ۵ ۱۶۰۰ با خنک‌کننده‌ی ضعیف‌تر Wraith Spire عرضه می‌شود. آزمایش‌ها نشان می‌دهد نسخه‌ی AF هنگام گیمینگ، ۵ درجه‌ی سانتی‌گراد دمای بیشتری نسبت به مدل مرجع دارد، درنتیجه تعبیه‌ی خنک‌کننده‌ای قدرتمند‌تر ارزش خرید بیشتری را به نسخه‌ی AF می‌بخشد.