三相固態繼電器
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固態繼電器,固體繼電器

更新時間:[2015-2-2] 瀏覽次數:167次

  概述:

  固態繼電器(亦稱固體繼電器)英文名稱為Solid State Relay,簡稱SSR。
  固態繼電器與機電繼電器相比,是一種沒有機械運動,不含運動零件的繼電器,但它具有與機電繼電器本質上相同的功能。SSR是一種全部由固態電子元件組成的無觸點開關元件,他利用電子元器件的電,磁和光特性來完成輸入與輸出的可靠隔離,利用大功率三極管,功率場效應管,單向可控硅和雙向可控硅等器件的開關特性,來達到無觸點,無火花地接通和斷開被控電路。

 固態繼電器的應用

   S系列固態繼電器,HS系列增強型固態繼電器、可以廣泛用于:計算機外圍接口裝置,恒溫器和電阻爐控制、交流電機控制、中間繼電器和電磁閥控制、復印機和全自動洗衣機控制、信號燈交通燈和閃爍器控制、照明和舞臺燈光控制、數控機械遙控系統、自動消防和保安系統、大功率可控硅觸發和工業自動化裝置等。在應用中需要考慮下述問題。
   1.器件的發熱
   SSR在導通時,元件將承受P耗=V有譏有的熱耗散功率,其中V有效值和I有效值分別為飽和壓降和工作電流的有效值。此時,需依據實際工作環境條件,嚴格參照額定工作電流時允許的外殼溫升(75℃),合理選用散熱器尺寸或降低電流使用,否則將因過熱引起失控,甚至造成產品損壞。
   在線路板上使用,連續負載電流2 3A時,可選用S?3,S?4產品,5A時,可選用S?08W3封裝產品。10A以下,可采用散熱條件良好的儀器底板。10A以上,需配散熱器。30A以下,采用自然風冷,連續負載電流大于30A時,需采用儀器風扇強制風冷。
   2.封裝和安裝形式
   臥式W型、立式L型,體積小適用于印制板直接焊接安裝。立式L2型,既能適合于線路板焊接安裝,也能適用于線路板上插接安裝。K型及F型,適合散熱器及儀器底板安裝。大功率SSR(K型和F型封裝)安裝時,應注意散熱器接觸面應平整,并需涂復導熱硅脂(先鋒T-50)。安裝力矩愈大,接觸熱阻愈小。大電流引出線,需配冷壓焊片,以減少引出線接點電阻。
   3.輸入端驅動
   SSR按輸入控制方式,可分為電阻型、恒流源和交流輸入控制型。目前主要提供的,是供5V TTL電平用電阻輸入型。使用其他控制電壓時,可相應選用限流電阻。SSR輸入屬于電流型器件,當輸入端光耦可控硅完全導通后(微秒數量級),觸發功率可控硅導通。當激勵不足或斜波式的觸發電壓,有可能造成功率可控硅處于臨界導通邊緣,并造成主負載電流流經觸發回路引起的損壞。
   例如基本性能測試電路,輸入為可調電壓源,測試負載用100W燈泡,輸入觸發信號應為階躍邏輯電平,強觸發方式。國外廠商提供的器件標準電流為10mA,考慮到全溫度工作范圍(-40 +70℃),發光效率穩定和抗干擾能力,推薦最佳直流觸發工作電流在12 25mA之間。
   SSR輸入端可并聯或串聯驅動。串聯使用時,一個SSR按4V電壓考慮,12V電壓可驅動3個SSR。
   4.干擾問題
   SSR產品也是一種干擾源,導通時會通過負載產生輻射或電源線的射頻干擾,干擾程度隨負載大小而不同。白熾燈電阻類負載產生的干擾較小,零壓型在交流電源的過零區(即零電壓)附近導通,因此干擾也較小。減少的方法是在負載串聯電感線圈。另外,信號線與功率線之間,也應避免交叉干擾。
   5.過流/過壓保護
   快速熔斷器和空氣開關,是通用的過電流保護方法?焖偃蹟嗥骺砂搭~定工作電流的1.2倍選擇,一般小容量可選用保險絲。特別注意負載短路,是造成SSR產品損壞的主要原因。感性及容性負載,除內部RC電路保護外,建議采用壓敏電阻并聯在輸出端,作為組合保護。金屬氧化鋅壓敏電阻(MOV)面積大小決定吸收功率,厚度決定保護電壓值。交流220V的SSR,選用MYH12、430V、 12的壓敏電阻;380V選用MYH12、750V壓敏電阻;較大容量的電機變壓器應選用MYH20、24通流容量大的壓敏電阻。
   6.關于負載的考慮
   SSR對一般的負載應是沒有問題的,但也必須考慮一些特殊的負載條件,以避免過大的沖擊電流和過電壓,對器件性能造成不必要的損壞。白熾燈、電爐等類的“冷阻”特性,造成開通瞬間的浪涌電流,超過額定工作電流值數倍。一般普通型SSR,可按電流值的2/3選用。增強型SSR,可按廠商提供的參數選用。在惡劣條件下的工業控制現場,建議留有足夠的電壓、電流余量。
   某些類型的燈,在燒斷瞬間會出現低阻抗。氣化和放電通道以及容性負載,如切換電容器組或電容器電源,會造成類似短路狀態?稍诰路中進一步串聯電阻或電感,作為限流措施。電機的開啟和關閉,也會產生較大的沖擊電流和電壓。中間繼電器、電磁閥吸合不可靠時引起的抖動,以及電容換向式電機換向時,電容電壓 和電源電壓的疊加會在SSR兩端產生二倍電源的浪涌電壓。
   控制變壓器初級時,也應考慮次級線路上的瞬態電壓對初級的影響。此外,變壓器也有可能因為兩個方向電流不對稱,造成飽和引起的浪涌電流異,F象。上述情況,使SSR在特殊負載的應用,多少變得有點復雜?尚械霓k法,就是通過示波器去測量可能引起的浪涌電流和電壓,從而選用合適的SSR和保護措施。


 


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