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固态继电器选型的方法及操作规程

时间:2020-05-02    来源:仪多多仪器网    作者:仪多多商城     

固态继电器选型的方法

  固态继电器,由于种类众多,应用范围广泛,想要从中选择合适的固态继电器,需要从把握下面要素,如环境温度、过流过压保护措施、继电器输入回路信号等。为帮助用于正确选择固态继电器,下面我们一起来看看固态继电器选型的方法。

  固态继电器选型的方法:

  1.在选用小电流规格印刷电路板使用的固态继电器时,因引线端子为高导热材料制成,焊接时应在温度小于250℃、时间小于10S的条件下进行,如考虑周围温度的原因,必要时可考虑降额使用,一般将负载电流控制在额定值的1/2以内使用。

  2.各种负载浪涌特性对固态继电器SSR的选择

  被控负载在接通瞬间会产生很大的浪涌电流,由于热量来不及散发,很可能使SSR内部可控硅损坏,所以用户在选用继电器时应对被控负载的浪涌特性进行分析,然后再选择继电器。使继电器在保证稳态工作前提下能够承受这个浪涌电流,选择时可参考表2各种负载时的降额系数(常温下)。

  如所选用的继电器需在工作较频繁、寿命以及可靠性要求较高的场合工作时,则应在表2的基础上再乘以0.6以确保工作可靠。

  一般在选用时遵循上述原则,在低电压要求信号失真小可选用采用场效应管作输出器件的直流固态继器;如对交流阻性负载和多数感性负载,可选用过零型继电器,这样可延长负载和继电器寿命,也可减小自身的射频干扰。如作为相位输出控制时,应选用随机型固态继电器。

  3.使用环境温度的影响

  固态继电器的负载能力受环境温度和自身温升的影响较大,在安装使用过程中,应保证其有良好的散热条件,额定工作电流在10A以上的产品应配散热器,100A以上的产品应配散热器加风扇强冷。在安装时应注意继电器底部与散热器的良好接触,并考虑涂适量导热硅脂以达到较佳散热效果。

  如继电器长期工作在高温状态下(40℃~80℃)时,用户可根据厂家提供的最大输出电流与环境温度曲线数据,考虑降额使用来保证正常工作。

  4.过流、过压保护措施

  在继电器使用时,因过流和负载短路会造成SSR固态继电器内部输出可控硅永久损坏,可考虑在控制回路中增加快速熔断器和空气开关予以保护型(选择继电器应选择产品输出保护,内置压敏电阻吸收回路和RC缓冲器,可吸收浪涌电压和提高dv/dt耐量);也可在继电器输出端并接RC吸收回路和压敏电阻(MOV)来实现输出保护。选用原则是220V选用500V-600V压敏电阻,380V时可选用800V-900V压敏电阻。

  5.继电器输入回路信号

  在使用时因输入电压过高或输入电流过大超出其规定的额定参数时,可考虑在输入端串接分压电阻或在输入端口并接分流电阻,以使输入信号不超过其额定参数值。

  6.在具体使用时,控制信号和负载电源要求稳定,波动不应大于10%,否则应采取稳压措施。

  7.在安装使用时应远离电磁干扰,射频干扰源,以防继电器误动失控。

  8.固态继电器开路且负载端有电压时,输出端会有一定的漏电流,在使用或设计时应注意。

  9.固态继电器失效更换时,应尽量选用原型号或技术参数完全相同的产品,以便与原应用线路匹配,保证系统的可靠工作。

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固态继电器使用注意事项

  常用固态继电器有HS、GTJ、JGW、KW、G3FD-×03SN、GZ1-L、G22-L、SZT036、JGJ、JGZ等系列产品。当固态继电器选用时,主要考虑固态继电器的类型及带负载能力(主要技术指标有额定输入电压、输入电流、额定输出电压、输出电流、浪涌电流、输出导通压降、输出漏电流、工作频率)。选用的固态继电器应有一定的功率余量,其输出电压和输出电流应高于受控电路电压与电流的1倍。若受控电路为电感性负载,则固态继电器的输出电压和输出电流应高于受控电路电源电压与电流的2倍以上。

  固态继电器使用注意事项

  1、导通后的管压降较大,可达1~2V,对于大功率固态继电器,导通后的功耗和发热量也较大,使用时应考虑散热条件(如加散热器、风机冷却等)。

  2、关断后仍可有数微安至数毫安的漏电流,不能实现理想的电隔离。对于某些功率较小的负载(如、线圈、电磁铁等),应该选用漏电流小于1mA的固态继电器,否则会引起误动作。

  3、对过载有较大的敏感性,必须用快速熔断器或RC阻尼电路对其进行过载保护。

  4、SSR为电流驱动型,在逻辑电路驱动时应尽可能地采用低电平输出进行驱动,以保证有足够的带负载能力和尽可能低的零电平。

  5、多个SSR的输入端可以串并联使用,但应满足并联驱动电流大于多个SSR的输入电流之和,串联驱动电压大于多个开启电压(以4V计算)之和。

  6、交流SSR适用于50Hz或60Hz的工频电网,不宜应用到高次谐波分量大的场合。例如,输出端有多组负载需要分别切换时,如果采用SSR作为开关则可能由于高次谐波使其不能可靠关断,并且高次谐波还可能使SSR内部的RC吸收回路因过热而炸裂。


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固态继电器的优缺点

  1、固态继电器的优点

  (1)高寿命,高可靠:固态继电器没有机械零部件,有固体器件完成触点功能,由于没有运动的零部件,因此能在高冲击,振动的环境下工作,固态继电器的寿命长,可靠性高。

  (2)灵敏度高,控制功率小,电磁兼容性好:固态继电器的输入输出电压范围较宽,驱动功率低,可与大多数逻辑兼容不需加缓冲器或驱动器。

  (3)快速转换:固态继电器因为采用固体器件,所以切换速度可从几毫秒至几微妙。

  (4)电磁干扰小:固态继电器没有输入“线圈”,没有触点燃弧和回跳,因而减少了电磁干扰。大多数交流输出固态继电器是一个零电压开关,在零电压处导通,零电流处关断,减少了电流波形的突然中断,从而减少了开关瞬态效

  2、固态继电器的缺点

  (1)导通后的管压降大,可控硅或双相控硅的正向降压可达1-2V,大功率晶体管的饱和压降也在1-2V之间,一般功率场效应管的导通电阻也较机械触点的接触电阻大。

  (2)半导体器件关断后仍有数微安至数毫安的漏电流,不能实现理想电隔离。

  (3)管压降大,导通后的功耗和发热量也大,大功率固态继电器的体积远大于同容量的电磁继电器,成本也较高。

  (4)的温度特性和电子线路的抗干扰能力较差,耐辐射能力也较差,如不采取有效措施,则工作可靠性低。

  (5)固态继电器对过载有较大的敏感性,必须用快速熔断器或RC阻尼电路对其进行过载保护。固态继电器的负载与环境温度明显有关,温度升高,负载能力将迅速下降。

  (6)交直流不能通用,触点组数少,另外过电流、过电压及电压上升率、电流上升率等指标差。

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