سیمی کنڈکٹر ریلے - اقسام، ڈیوائس اور آپریشن کے اصول

بہت سے قارئین، لفظ "ریلے" کو سن کر یقینی طور پر ایک کنڈلی کا تصور کریں گے جس کے مرکز میں ایک متحرک رابطہ اپنی طرف متوجہ ہوتا ہے۔ اور یہ بالکل بھی حیران کن نہیں ہے، کیونکہ اصل میں ریلے ہمیشہ برقی مقناطیسی ہوتے تھے، اور لفظ "ریلے" کا مطلب عام طور پر برقی سرکٹ کو کھولنے اور بند کرنے کے لیے برقی مقناطیسی آلہ سمجھا جاتا ہے۔

اس کے باوجود، ایک طویل عرصے سے، ٹیکنالوجی کے مختلف شعبوں میں برقی سرکٹس کو تبدیل کرنے کے لیے سیمی کنڈکٹر سوئچز کا استعمال کیا جاتا رہا ہے: ٹرانجسٹر، تھائیرسٹر، ٹرائیکس۔ سیمی کنڈکٹر ایڈوانسز اور ریلے کو نہیں بخشا گیا ہے۔

اس حقیقت کے باوجود کہ بڑے کرنٹ اور وولٹیج والے سرکٹس کو روایتی طور پر برقی مقناطیسی ریلے کی مدد سے تبدیل کیا جاتا ہے، آج پہلے سے ہی مستحکم اور طاقتور سیمی کنڈکٹر برقی سوئچز کو لاگو کرنا ممکن ہے۔ اس طرح کے سوئچ سیمی کنڈکٹر ریلے ہیں یا ٹھوس ریاست ریلے (انگریزی سالڈ اسٹیٹ ریلے سے، مختصرا SSR)۔

اس طرح، سیمی کنڈکٹر ریلے اب ایک مکمل طور پر الیکٹرانک ڈیوائس ہے، بغیر کسی حرکت پذیر مکینیکل رابطے کے، جو الیکٹرانک ڈیوائس کے کنٹرول ان پٹ کو کم کنٹرول وولٹیج فراہم کرکے پاور سرکٹس میں طاقتور بوجھ کو آن/آف کرنے کا کام کرتا ہے۔

سالڈ سٹیٹ (سالڈ سٹیٹ) ریلے ہاؤسنگ کے اندر ایک سینسنگ سرکٹ ہے جو کنٹرول سگنل کا جواب دیتا ہے، ساتھ ہی پاور سپلائی سیکشن — ہائی پاور سرکٹ کے سائیڈ پر سالڈ سٹیٹ الیکٹرانکس۔

اس طرح کے ریلے DC اور AC سرکٹس میں استعمال ہوتے ہیں، جہاں وہ پہلے کے مکینیکل برقی مقناطیسی ریلے اور رابطہ کاروں کی طرح کام کرتے ہیں، اب صرف سوئچنگ سرکٹ میں پرزوں کو حرکت دیے بغیر ہی مسئلہ حل ہو جاتا ہے۔ نتیجے کے طور پر، ریلے ہاؤسنگز میں ضم ہونے والے طاقتور تھائریسٹرز، ٹرائیکس اور ٹرانزسٹرز کی بدولت، میکانیکل پرزوں کا سہارا لیے بغیر کرنٹ کو سینکڑوں ایمپیئر تک تبدیل کرنا ممکن ہو گیا۔

الیکٹرو مکینیکل ریلے کے مقابلے میں، سالڈ سٹیٹ ریلے میں سیکڑوں مائیکرو سیکنڈز کی ترتیب سے زیادہ محفوظ سوئچنگ کی رفتار ہوتی ہے، جب کہ کنٹرول سرکٹ اور پاور سرکٹ ایک دوسرے سے مکمل طور پر الگ تھلگ ہوتے ہیں (آپٹوکوپل آئسولیشن عام طور پر استعمال ہوتا ہے)۔

سالڈ سٹیٹ ریلے سوئچنگ سائیڈ پر تھوڑے وقت کے لیے اوورلوڈ کو برداشت کرنے کے قابل ہوتے ہیں اور سروس میں رہتے ہیں، جس پر الیکٹرو مکینیکل آباؤ اجداد فخر نہیں کر سکتے۔ ایک ہی وقت میں، سالڈ سٹیٹ ریلے خاموشی سے کام کرتا ہے، اس کے کومپیکٹ طول و عرض ہوتے ہیں، یہاں کے رابطے آکسائڈائز نہیں ہوتے ہیں (چونکہ اس طرح کے رابطے نہیں ہیں)، کوئی چنگاریاں نہیں ہیں، ڈیوائس کو دھول یا کمپن سے خوف نہیں ہے۔

بلاشبہ، کنڈکٹنگ حالت میں ریلے کے سیمی کنڈکٹر کمپاؤنڈ کی مزاحمت غیر لکیری ہے، اور تیز سوئچ کرنٹ پر ڈیوائس کو بالکل ٹھنڈک کی ضرورت ہوتی ہے، لیکن پلسز یقینی طور پر ان روایتی مائنسز کو اوورلیپ کرتے ہیں۔ اس کے علاوہ، سالڈ سٹیٹ ریلے کی زندگی کو لاکھوں سوئچنگ سائیکلوں میں ماپا جاتا ہے۔

سالڈ اسٹیٹ ریلے DC یا AC سوئچنگ کے لیے سنگل فیز یا تھری فیز ہوتے ہیں۔ AC سوئچنگ ریلے میں بلٹ ان زیرو کراسنگ سینسر ہوتا ہے، تاکہ سوئچنگ عملی طور پر صفر کرنٹ پر ہوتی ہے، سالڈ اسٹیٹ سوئچ کو نقصان پہنچائے بغیر، انڈکٹیو بوجھ سے خطرناک کرنٹ بڑھنے کے بغیر۔

Thyristors یا triacs ایک AC ریلے میں سوئچ کے طور پر کام کرتے ہیں، اور فیلڈ یا آئی جی بی ٹی ٹرانجسٹرکنٹرول سرکٹ کو براہ راست کنٹرول سگنل سورس سے پاور سپلائی کی جاتی ہے، اور کنٹرول کرنٹ چند ملیمپس سے زیادہ نہیں ہوتا، اور سوئچنگ کرنٹ دسیوں یا سینکڑوں ایمپیئرز کا ہو سکتا ہے۔

غیر ریورسنگ اور ریورسنگ تھری فیز سالڈ سٹیٹ ریلے دستیاب ہیں۔ تھری فیز ریورسنگ ریلے میں دو کنٹرول ان پٹ ہوتے ہیں، اور آؤٹ پٹ پر فیزز میں سے ایک اپنی پوزیشن کو بالکل نہیں بدل سکتا۔

بھاری مکینیکل میگنیٹک اسٹارٹرز کے مقابلے میں، کمپیکٹ سیمی کنڈکٹر ریلے خاموشی سے کام کرتے ہیں اور ختم نہیں ہوتے، آپ کو وقتاً فوقتاً رابطوں کو صاف کرنے کی ضرورت نہیں ہے، اور طاقتور بوجھ کے لیے یہ کافی ہے کہ ریلے کو اچھی ٹھنڈک کے ساتھ رہائش فراہم کی جائے، بعض صورتوں میں ریڈی ایٹر سوائے اس کے لیے تنصیب فراہم کی گئی ہے۔

جہاں تک دھول دار اور دھماکہ خیز صنعتی پیداوار کا تعلق ہے، یہاں سالڈ اسٹیٹ ریلے ایک حقیقی نجات دہندہ ثابت ہوتا ہے، کیونکہ مکینیکل رابطوں کی قوس اس کی عدم موجودگی کی وجہ سے خارج ہوجاتی ہے، اور ریلے کی سیل شدہ رہائش الیکٹرانکس کو گندا نہیں ہونے دے گی۔ .

پلاسٹک ہاؤسنگ میں چھوٹے ٹھوس ریاست کے ریلے پی سی بی کے بڑھنے کے لیے دستیاب ہیں۔ اس طرح کے ریلے 220-240 وولٹ کے مین وولٹیج پر 2 ایمپیئر تک کرنٹ کو تبدیل کر سکتے ہیں، مثال کے طور پر، ایک پنکھا یا پمپ، ایک لیمپ یا یہاں تک کہ ایک چھوٹے ریڈی ایٹر کو ایک سینسر سے 5 وولٹ کے ڈیجیٹل سگنل کے ساتھ سوئچ کیا جا سکتا ہے، جو عام طور پر DIY کے شائقین ہوم آٹومیشن سسٹم کے لیے بہت اہم ہے۔