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固态继电器应用场合及要注意的事项

文章出处:上海本烜 发表时间:2020-01-15 人气:

固态继电器应用场合及要注意的事项

固态继电器应用场合

继电器
1.加热系统:注塑,电炉,功率分配,空调,纺织机械,家用加热,红外线加热,包装机,彩扩机,干燥设备,热塑成型.医疗设备、烘箱 / 工业烘箱/ 造纸、冶金、食品机械、
2.马达启动:泵,压缩机,,传送带,风扇.暖通空调/ NC机器、钢厂、矿山、化工厂、污水处理厂、水电厂、发电厂、金属加工机械、采矿机械、重型压力机械、起重机器皿和锅炉
3.照明系统:公共照明,电影院,舞台灯光,信号灯、交通灯、机场航道灯光,道路照明等.
4.控制系统:PLC界面,加热元件控制,螺线管阀门,接触器线圈,光偶合传感器.
5.其它:变压器启动,功率因数校正,不间断电源,能量转换,电容器控制.

固态继电器

在应用中需要考虑下述问题


1.器件的发热


SSR在导通时,元件将承受P耗=V有?譏有的热耗散功率, 其中V有效值和I有效值分别为饱和压降和工作电流的有效值。此时,需依据实际工作环境条件,严格参照额定工作电流时允许的外壳温升(75℃),合理选用散 热器尺寸或降低电流使用,否则将因过热引起失控,甚至造成产品损坏。 
在线路板上使用,连续负载电流2 3A时,可选用S??3,S??4产品,5A时,可选用S??08W3封装产品。10A以下,可采用散热条件良好的仪器底板。10A以上,需配散热器。30A以下,采用自然风冷,连续负载电流大于30A时,需采用仪器风扇强制风冷。


2.封装和安装形式


卧式W型、立式L型,体积小适用于印制板直接焊接安装。立式 L2型,既能适合于线路板焊接安装,也能适用于线路板上插接安装。K型及F型,适合散热器及仪器底板安装。大功率SSR(K型和F型封装)安装时,应注意 散热器接触面应平整,并需涂复导热硅脂(先锋T-50)。安装力矩愈大,接触热阻愈小。大电流引出线,需配冷压焊片,以减少引出线接点电阻。


3.输入端驱动


SSR按输入控制方式,可分为电阻型、恒流源和交流输入控制 型。目前主要提供的,是供5V TTL电平用电阻输入型。使用其他控制电压时,可相应选用限流电阻。SSR输入属于电流型器件,当输入端光耦可控硅完全导通后(微秒数量级),触发功率可 控硅导通。当激励不足或斜波式的触发电压,有可能造成功率可控硅处于临界导通边缘,并造成主负载电流流经触发回路引起的损坏。 
例如基本性能测 试电路,输入为可调电压源,测试负载用100W灯泡,输入触发信号应为阶跃逻辑电平,强触发方式。国外厂商提供的器件标准电流为10mA,考虑到全温度工 作范围(-40 +70℃),发光效率稳定和抗干扰能力,推荐最佳直流触发工作电流在12 25mA之间。 
SSR输入端可并联或串联驱动。串联使用时,一个SSR按4V电压考虑,12V电压可驱动3个SSR。


4.干扰问题


SSR产品也是一种干扰源,导通时会通过负载产生辐射或电源 线的射频干扰,干扰程度随负载大小而不同。白炽灯电阻类负载产生的干扰较小,零压型在交流电源的过零区(即零电压)附近导通,因此干扰也较小。减少的方法 是在负载串联电感线圈。另外,信号线与功率线之间,也应避免交叉干扰。


5.过流/过压?;?/p>


快速熔断器和空气开关,是通用的过电流?;し椒???焖偃鄱掀?可按额定工作电流的1.2倍选择,一般小容量可选用保险丝。特别注意负载短路,是造成SSR产品损坏的主要原因。感性及容性负载,除内部RC电路?;ね? 建议采用压敏电阻并联在输出端,作为组合?;?。金属氧化锌压敏电阻(MOV)面积大小决定吸收功率,厚度决定?;さ缪怪?。交流220V的SSR,选用 MYH12、430V、 12的压敏电阻;380V选用MYH12、750V压敏电阻;较大容量的电机变压器应选用MYH20、24通流容量大的压敏电 阻。


6.关于负载的考虑

SSR对一般的负载应是没有问题的,但也必须考虑一些特殊的 负载条件,以避免过大的冲击电流和过电压,对器件性能造成不必要的损坏。白炽灯、电炉等类的“冷阻”特性,造成开通瞬间的浪涌电流,超过额定工作电流值数 倍。一般普通型SSR,可按电流值的2/3选用。增强型SSR,可按厂商提供的参数选用。在恶劣条件下的工业控制现场,建议留有足够的电压、电流余量。 
某些类型的灯,在烧断瞬间会出现低阻抗。气化和放电通道以及容性负载,如切换电容器组或电容器电源,会造成类似短路状态??稍谙呗分薪徊酱?阻或电感,作为限流措施。电机的开启和关闭,也会产生较大的冲击电流和电压。中间继电器、电磁阀吸合不可靠时引起的抖动,以及电容换向式电机换向时,电容 电压和电源电压的叠加会在SSR两端产生二倍电源的浪涌电压。 
控制变压器初级时,也应考虑次级线路上的瞬态电压对初级的影响。此外,变压器也 有可能因为两个方向电流不对称,造成饱和引起的浪涌电流异常现象。上述情况,使SSR在特殊负载的应用,多少变得有点复杂??尚械陌旆?就是通过示波器去 测量可能引起的浪涌电流和电压,从而选用合适的SSR和?;ご胧?。                                                                                                                                          

SSR对一般的负载应是没有问题的,但也必须考虑一些特殊的 负载条件,以避免过大的冲击电流和过电压,对器件性能造成不必要的损坏。白炽灯、电炉等类的“冷阻”特性,造成开通瞬间的浪涌电流,超过额定工作电流值数 倍。一般普通型SSR,可按电流值的2/3选用。增强型SSR,可按厂商提供的参数选用。在恶劣条件下的工业控制现场,建议留有足够的电压、电流余量。 
某些类型的灯,在烧断瞬间会出现低阻抗。气化和放电通道以及容性负载,如切换电容器组或电容器电源,会造成类似短路状态??稍谙呗分薪徊酱?阻或电感,作为限流措施。电机的开启和关闭,也会产生较大的冲击电流和电压。中间继电器、电磁阀吸合不可靠时引起的抖动,以及电容换向式电机换向时,电容 电压和电源电压的叠加会在SSR两端产生二倍电源的浪涌电压。 
控制变压器初级时,也应考虑次级线路上的瞬态电压对初级的影响。此外,变压器也 有可能因为两个方向电流不对称,造成饱和引起的浪涌电流异常现象。上述情况,使SSR在特殊负载的应用,多少变得有点复杂??尚械陌旆?就是通过示波器去 测量可能引起的浪涌电流和电压,从而选用合适的SSR和?;ご胧?。

                                                                                                                                           上海本烜电气科技有限公司

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