您现在的位置:home >> 技术支持 >> 技术支持 >> 常见问题

常见问题

日期:2016-2-18

一、问题目录

1. 什么是固体继电器,有什么优缺点   

2. 固体继电器可应用于哪些场合?

3。 固体继电器可分为哪些类型?

4. 固体继电器或其他功率模块适用的电网频率?

5. 过零型SSR与随机型SSR的区别?

6.过零型SSR与随机型SSR在用途上有什么区别

7。双向可控硅输出的普通型与单向可控硅反并联输出的增强型的区别?

8.如何判断固体继电器是否已经损坏?

9。固体继电器(或其他功率模块)一定需要配散热器?

10.固体继电器的发热及散热器的选择

11.在散热器上安装功率模块的要点

12.RC 吸收回路和断态漏电流

13。固体继电器电压等级的选取及过压保护

14.固体继电器电流等级的选取及过流保护

 

二、解答内容

1。 什么是固体继电器,有什么优缺点?

    固体继电器,英文名称为Solid State Relay,简称SSR。它是用半导体器件代替传统电接点作为切换装置的具有继电器特性的无触点开关器件,单相SSR为四端有源器件,其中两个输入控制端,两个输出端,输入输出间为光隔离,输入端加上控制电压信号到一定电流值后,输出端就能从断态转变成通态。

 

 

  固体继电器与传统的电磁继电器相比,工作可靠,寿命长,无噪声,无火花,开关速度快,且耐冲击,耐振荡,能与TTL、DTL、HTL等逻辑电路兼容,可以以微小的控制信号直接驱动大电流电子开关。主要不足是存在通态压降(需相应的散热措施辅助使用),有断态漏电流,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。

 

2. 固体继电器可应用于哪些场合?

固体继电器目前已广泛应用于空调、热水器、冰箱、自动洗衣机、仪器仪表、医疗器械、复印机;计算机外围接口装置,电炉加热控制系统,数控机械,遥控系统、电动执行机构、工业自动化装置;信号灯、闪烁器、照明舞台灯光控制系统;自动消防,保安系统等等,另外在化工、煤矿等需防爆、防潮、防腐蚀场合中都有大量使用。

 

3。 固体继电器可分为哪些类型?

交流固体继电器按开关方式分有电压过零导通型(简称过零型)和随机导通型(简称随机型);按输出开关元件分有双向可控硅输出型(普通型)和单向可控硅反并联型(增强型);按安装方式分有PCB焊接式、机架螺钉锁付式和导轨安装式(带继电器插座或一体化散热器);另外输入端又有宽范围输入(DC3-32V)的恒流源型和串电阻限流型等。

 

 

 

4。 固体继电器或其他功率模块适用的电网频率?

 

    我公司生产的SSR适用于50Hz或60Hz的工频电网上,不宜于低频或高次谐波分量大的场合,如变频器输出端有多组负载需要分别切换,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。

 

5.过零型SSR与随机型SSR的区别?

 

当输入端施加有效的控制信号时,随机型SSR输出端立即导通(速度为微秒级),而过零型SSR则要等到负载电压过零区域(约±15V)时才开启导通。当输入端撤消控制信号后,过零型和随机型SSR均在小于维持电流时关断。虽然过零型SSR有可能造成最大半个周期的延时,但却减少了对负载的冲击和产生的射频干扰,成为理想的开关器件,在“单刀单掷”的开关场合中应用最为广泛。 随机型SSR的特点是反应速度快,它可以控制移相触发脉冲达到方便地改变交流电网电压,从而应用于精确地调温、调光等阻性负载及部分感性负载场合。

 

 

6.过零型SSR与随机型SSR在用途上有什么区别?
 
过零型SSR用作“开关”切换(从“开关”切换功能而言即等同于普通的继电器或接触器),我们通常讲的固体继电器多数都为过零型(过零型SSR只能“开关”不能“调压”)。
随机型SSR主要用于“斩波调压”(但随机型SSR的控制信号必须为与电网同步且上升沿可在0°-180°范围内改变的方波信号时才能实现调压,单一电压信号或0-5V的模拟信号并不能使其调压,从“调压”功能的角度讲随机型SSR完全不同于普通的继电器或接触器)。有一点必须强调,各类调压模块或固体继电器内部作为输出触点的器件均为可控硅,且都是依靠改变可控硅导通角来达到“调压”的目的,故输出的电压波形均为“缺角”的正弦波(不同于自耦调压器输出的完整正弦波),因此存在高次谐波,有一定噪音,电网有一定“污染”(国内外同类产品均相同,这是由斩波调压原理决定的)。
 
7.双向可控硅输出的普通型与单向可控硅反并联输出的增强型的区别
 
在感性负载的场合,当SSR由通态关断时,由于电流、电压的相位不一致,将产生一个很大的电压上升率dv/dt(换向dv/dt)加在双向可控硅两端,如此值超过双向可控硅的换向dv/dt指标(典型值为10V/μs)则将导致延时关断,甚至失败。而单向可控硅为单极性工作状态,只受静态电压上升率dv/dt(典型值为100V/μs)影响,由两只单向可控硅反并联构成的增强型SSR比由一只双向可控硅构成的普通型SSR的换向dv/dt有了很大提高,因此在感性或容性负载场合宜选取增强型SSR。
  
8.如何判断固体继电器是否已经损坏?
 
在继电器不通电状态下,万用表电阻档测量出固体继电器交流两端电阻接近为零时,说明此固体继电器内部的可控硅已损坏。除此以外,判断固体继电器的好坏必须采用带负载的电路进行测试。正确的方法如图1-2所示:当输入电流为零时,电压表测出的电压为电网电压,电灯不亮(灯泡功率须25W以上);当输入电流达到一定值以后,电灯亮,电压表测出的电压为SSR导通压降(在3V以下)。
 
9.固体继电器一定需要配散热器吗?
 
是的。除了电流小于5A的单相固体继电器及散热器一体化的固体继电器以外,所有固体继电器都需要选用合适的散热器配合使用。
 
10.固体继电器的发热及散热器的选择
 
固体继电器或模块的发热量主要跟所驱动的负载的实际电流有关,而与其本身的电流等级大小关系不大。
散热器的作用就是把固体继电器或模块产生的热量散发出去,散热效果不但跟散热器的大小有关,还跟环境温度(季节)、通风条件(自然冷却或强迫冷却及风量大小)以及安装密度等因素均有关。散热效果的参考标准:保证即使在最恶劣情况下固体继电器或模块的底板(与散热器接触面)温度也不得超过85℃。
  
11.在散热器上安装固体继电器的要点
 
固体继电器与散热器安装面间须均匀涂覆一薄层导热硅脂。
 
12.RC吸收回路和断态漏电流
 
RC吸收回路的作用为吸收浪涌电压和提高静态dV/dt指标,但SSR内部的RC回路带来断态漏电流,一般来说2A-5A的SSR漏电流对10W以上功率的负载(如电机)基本无影响,10A以上的SSR漏电流对50W以上功率的负载基本无影响。另外在实际应用大感性负载场合,还可以在SSR两输出端再并联RC吸收回路以保护SSR。
有些用户如负载功率小(如中间继电器、接触器的线圈、电磁吸铁微功率电动机等负载)我们可以定制漏电流小于1mA的固体继电器,以防止因RC回路的充放电产生继电器误动作。
  
13. 固体继电器电压等级的选取及过压保护
 
当加在固体继电器交流两端的电压峰值超过SSR所能承受的最高电压峰值时,固体继电器内的元件便会被电压击穿而造成SSR损坏,选取合适的电压等级和并联压敏电阻可以较好地保护SSR。
a、交流负载为220V的阻性负载时可选取240V电压等级的SSR。
b、交流负载为220V的感性负载或交流负载为380V的阻性负载时可选取380V电压等级的SSR。
c、交流负载为380V的感性负载时可选取480V电压等级的SSR;其他要求特殊、可靠性要求高的场合如电动机正反转应用须选取480V电压等级的SSR。
SSR过压的保护:除SSR内部本身有RC吸收回路保护外,还可以采取并联金属氧化物压敏电阻(MOV),MOV面积大小决定吸收功率,MOV的厚度决定保护电压值。一般240V系列SSR可选取470V的压敏电阻,380V系列SSR可选取750V的压敏电阻,480V系列SSR可选取1100V的压敏电阻。
请用户特别注意:压敏电阻电压值选取太小,容易造成经常烧毁压敏电阻而短路(但SSR不损坏);电压值选取太大,又起不到保护SSR的目的,故应用本公司SSR,如采用压敏电阻,请尽量参考上述推荐值选取。
  
14.固体继电器电流等级的选取及过流保护
 
过流(最严重的情况为负载短路)是造成SSR内部输出可控硅永久性损坏的最主要原因。快速熔断器和空气开关是过流保护方法之一,小容量SSR也可选用保险丝;许多负载在接通瞬间会产生很大的浪涌电流,由于散热不及,浪涌电流与过流一样也是造成SSR内部输出可控硅损坏的最主要原因之一。因此选取固体继电器时,保证一定的电流余量是极其重要的。
a、阻性负载时,选取SSR的电流等级宜大于等于2倍的负载额定电流。
b、负载为交流电动机时,选取SSR的电流等级须大于等于6-7倍的电动机额定电流。
c、交流电磁铁、中间继电器线保、电感线圈等负载时,选取SSR的电流等级宜大于等于4倍的负载额定电流,变压器时要求大于等于5倍变压器初级额定电流,特种感性、容性负载则应根据实际经验还须放大SSR的电流余量。
 
注:由于SSR内部的可控硅在负载短路时的过流烧毁速度与快速熔断器的熔断速度在同一数量级内,故快速熔断器并不能百分之一百地保护SSR。选取快速熔断器的电流等级的原则为略大于最大负载电流,而固体继电器的电流等级则尽可能大,这样快熔就能比较可靠地保护SSR。电动机、电力补偿电容器类负载因有很大的开启冲击电流,故宜选取空气开关作保护。空气开关分“慢速”和“快速”两类:“慢速”类主要应用于如电动机、电力电容器等有很大启动冲击电流的负载;“快速”类主要应用于阻性、其他感性类负载。空气开关的保护速度低于快熔,因此在负载短路时也不能百分之一百地保护SSR。

 

所属类别: 技术支持

该资讯的关键词为:

页面版权所有:厦门金欣荣电子科技有限公司