固態(tài)繼電器,由于種類眾多,應(yīng)用范圍廣泛,想要從中選擇合適的固態(tài)繼電器,需要從把握下面要素,如環(huán)境溫度、過流過壓保護(hù)措施、繼電器輸入回路信號等。為幫助用于正確選擇固態(tài)繼電器,下面我們一起來看看固態(tài)繼電器選型的方法。
固態(tài)繼電器選型的方法:
1.在選用小電流規(guī)格印刷電路板使用的固態(tài)繼電器時(shí),因引線端子為高導(dǎo)熱材料制成,焊接時(shí)應(yīng)在溫度小于250℃、時(shí)間小于10S的條件下進(jìn)行,如考慮周圍溫度的原因,必要時(shí)可考慮降額使用,一般將負(fù)載電流控制在額定值的1/2以內(nèi)使用。
2.各種負(fù)載浪涌特性對固態(tài)繼電器SSR的選擇
被控負(fù)載在接通瞬間會產(chǎn)生很大的浪涌電流,由于熱量來不及散發(fā),很可能使SSR內(nèi)部可控硅損壞,所以用戶在選用繼電器時(shí)應(yīng)對被控負(fù)載的浪涌特性進(jìn)行分析,然后再選擇繼電器。使繼電器在保證穩(wěn)態(tài)工作前提下能夠承受這個(gè)浪涌電流,選擇時(shí)可參考表2各種負(fù)載時(shí)的降額系數(shù)(常溫下)。
如所選用的繼電器需在工作較頻繁、壽命以及可靠性要求較高的場合工作時(shí),則應(yīng)在表2的基礎(chǔ)上再乘以0.6以確保工作可靠。
一般在選用時(shí)遵循上述原則,在低電壓要求信號失真小可選用采用場效應(yīng)管作輸出器件的直流固態(tài)繼器;如對交流阻性負(fù)載和多數(shù)感性負(fù)載,可選用過零型繼電器,這樣可延長負(fù)載和繼電器壽命,也可減小自身的射頻干擾。如作為相位輸出控制時(shí),應(yīng)選用隨機(jī)型固態(tài)繼電器。
3.使用環(huán)境溫度的影響
固態(tài)繼電器的負(fù)載能力受環(huán)境溫度和自身溫升的影響較大,在安裝使用過程中,應(yīng)保證其有良好的散熱條件,額定工作電流在10A以上的產(chǎn)品應(yīng)配散熱器,100A以上的產(chǎn)品應(yīng)配散熱器加風(fēng)扇強(qiáng)冷。在安裝時(shí)應(yīng)注意繼電器底部與散熱器的良好接觸,并考慮涂適量導(dǎo)熱硅脂以達(dá)到較佳散熱效果。
如繼電器長期工作在高溫狀態(tài)下(40℃~80℃)時(shí),用戶可根據(jù)廠家提供的最大輸出電流與環(huán)境溫度曲線數(shù)據(jù),考慮降額使用來保證正常工作。
4.過流、過壓保護(hù)措施
在繼電器使用時(shí),因過流和負(fù)載短路會造成SSR固態(tài)繼電器內(nèi)部輸出可控硅永久損壞,可考慮在控制回路中增加快速熔斷器和空氣開關(guān)予以保護(hù)型(選擇繼電器應(yīng)選擇產(chǎn)品輸出保護(hù),內(nèi)置壓敏電阻吸收回路和RC緩沖器,可吸收浪涌電壓和提高dv/dt耐量);也可在繼電器輸出端并接RC吸收回路和壓敏電阻(MOV)來實(shí)現(xiàn)輸出保護(hù)。選用原則是220V選用500V-600V壓敏電阻,380V時(shí)可選用800V-900V壓敏電阻。
5.繼電器輸入回路信號
在使用時(shí)因輸入電壓過高或輸入電流過大超出其規(guī)定的額定參數(shù)時(shí),可考慮在輸入端串接分壓電阻或在輸入端口并接分流電阻,以使輸入信號不超過其額定參數(shù)值。
6.在具體使用時(shí),控制信號和負(fù)載電源要求穩(wěn)定,波動不應(yīng)大于10%,否則應(yīng)采取穩(wěn)壓措施。
7.在安裝使用時(shí)應(yīng)遠(yuǎn)離電磁干擾,射頻干擾源,以防繼電器誤動失控。
8.固態(tài)繼電器開路且負(fù)載端有電壓時(shí),輸出端會有一定的漏電流,在使用或設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意。
9.固態(tài)繼電器失效更換時(shí),應(yīng)盡量選用原型號或技術(shù)參數(shù)完全相同的產(chǎn)品,以便與原應(yīng)用線路匹配,保證系統(tǒng)的可靠工作。
常用固態(tài)繼電器有HS、GTJ、JGW、KW、G3FD-×03SN、GZ1-L、G22-L、SZT036、JGJ、JGZ等系列產(chǎn)品。當(dāng)固態(tài)繼電器選用時(shí),主要考慮固態(tài)繼電器的類型及帶負(fù)載能力(主要技術(shù)指標(biāo)有額定輸入電壓、輸入電流、額定輸出電壓、輸出電流、浪涌電流、輸出導(dǎo)通壓降、輸出漏電流、工作頻率)。選用的固態(tài)繼電器應(yīng)有一定的功率余量,其輸出電壓和輸出電流應(yīng)高于受控電路電壓與電流的1倍。若受控電路為電感性負(fù)載,則固態(tài)繼電器的輸出電壓和輸出電流應(yīng)高于受控電路電源電壓與電流的2倍以上。
固態(tài)繼電器使用注意事項(xiàng)
1、導(dǎo)通后的管壓降較大,可達(dá)1~2V,對于大功率固態(tài)繼電器,導(dǎo)通后的功耗和發(fā)熱量也較大,使用時(shí)應(yīng)考慮散熱條件(如加散熱器、風(fēng)機(jī)冷卻等)。
2、關(guān)斷后仍可有數(shù)微安至數(shù)毫安的漏電流,不能實(shí)現(xiàn)理想的電隔離。對于某些功率較小的負(fù)載(如、線圈、電磁鐵等),應(yīng)該選用漏電流小于1mA的固態(tài)繼電器,否則會引起誤動作。
3、對過載有較大的敏感性,必須用快速熔斷器或RC阻尼電路對其進(jìn)行過載保護(hù)。
4、SSR為電流驅(qū)動型,在邏輯電路驅(qū)動時(shí)應(yīng)盡可能地采用低電平輸出進(jìn)行驅(qū)動,以保證有足夠的帶負(fù)載能力和盡可能低的零電平。
5、多個(gè)SSR的輸入端可以串并聯(lián)使用,但應(yīng)滿足并聯(lián)驅(qū)動電流大于多個(gè)SSR的輸入電流之和,串聯(lián)驅(qū)動電壓大于多個(gè)開啟電壓(以4V計(jì)算)之和。
6、交流SSR適用于50Hz或60Hz的工頻電網(wǎng),不宜應(yīng)用到高次諧波分量大的場合。例如,輸出端有多組負(fù)載需要分別切換時(shí),如果采用SSR作為開關(guān)則可能由于高次諧波使其不能可靠關(guān)斷,并且高次諧波還可能使SSR內(nèi)部的RC吸收回路因過熱而炸裂。
1、固態(tài)繼電器的優(yōu)點(diǎn)
?。?)高壽命,高可靠:固態(tài)繼電器沒有機(jī)械零部件,有固體器件完成觸點(diǎn)功能,由于沒有運(yùn)動的零部件,因此能在高沖擊,振動的環(huán)境下工作,固態(tài)繼電器的壽命長,可靠性高。
(2)靈敏度高,控制功率小,電磁兼容性好:固態(tài)繼電器的輸入輸出電壓范圍較寬,驅(qū)動功率低,可與大多數(shù)邏輯兼容不需加緩沖器或驅(qū)動器。
(3)快速轉(zhuǎn)換:固態(tài)繼電器因?yàn)椴捎霉腆w器件,所以切換速度可從幾毫秒至幾微妙。
(4)電磁干擾小:固態(tài)繼電器沒有輸入“線圈”,沒有觸點(diǎn)燃弧和回跳,因而減少了電磁干擾。大多數(shù)交流輸出固態(tài)繼電器是一個(gè)零電壓開關(guān),在零電壓處導(dǎo)通,零電流處關(guān)斷,減少了電流波形的突然中斷,從而減少了開關(guān)瞬態(tài)效
2、固態(tài)繼電器的缺點(diǎn)
?。?)導(dǎo)通后的管壓降大,可控硅或雙相控硅的正向降壓可達(dá)1-2V,大功率晶體管的飽和壓降也在1-2V之間,一般功率場效應(yīng)管的導(dǎo)通電阻也較機(jī)械觸點(diǎn)的接觸電阻大。
(2)半導(dǎo)體器件關(guān)斷后仍有數(shù)微安至數(shù)毫安的漏電流,不能實(shí)現(xiàn)理想電隔離。
?。?)管壓降大,導(dǎo)通后的功耗和發(fā)熱量也大,大功率固態(tài)繼電器的體積遠(yuǎn)大于同容量的電磁繼電器,成本也較高。
(4)的溫度特性和電子線路的抗干擾能力較差,耐輻射能力也較差,如不采取有效措施,則工作可靠性低。
?。?)固態(tài)繼電器對過載有較大的敏感性,必須用快速熔斷器或RC阻尼電路對其進(jìn)行過載保護(hù)。固態(tài)繼電器的負(fù)載與環(huán)境溫度明顯有關(guān),溫度升高,負(fù)載能力將迅速下降。
?。?)交直流不能通用,觸點(diǎn)組數(shù)少,另外過電流、過電壓及電壓上升率、電流上升率等指標(biāo)差。