什么是固態(tài)繼電器?20個(gè)固態(tài)繼電器(ssr)的應(yīng)用詳解

發(fā)布時(shí)間:2024-03-06
固態(tài)繼電器目前已廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)外圍接口裝置,電爐加熱恒溫系統(tǒng),數(shù)控機(jī)械,遙控系統(tǒng)、工業(yè)自動(dòng)化裝置;信號(hào)燈、閃爍器、照明舞臺(tái)燈光控制系統(tǒng);儀器儀表、醫(yī)療器械、復(fù)印機(jī)、自動(dòng)洗衣機(jī);自動(dòng)消防,保安系統(tǒng),以及作為電網(wǎng)功率因素補(bǔ)償?shù)碾娏﹄娙莸那袚Q開(kāi)關(guān)等等,另外在化工、煤礦等需防爆、防潮、防腐蝕場(chǎng)合中都有大量使用。交流固態(tài)繼電器按開(kāi)關(guān)方式分有電壓過(guò)零導(dǎo)通型(簡(jiǎn)稱過(guò)零型)和隨機(jī)導(dǎo)通型(簡(jiǎn)稱隨機(jī)型);按輸出開(kāi)關(guān)元件分有雙向可控硅輸出型(普通型)和單向可控硅反并聯(lián)型(增強(qiáng)型);按安裝方式分有印刷線路板上用的針插式(自然冷卻,不必帶散熱器)和固定在金屬底板上的裝置式(靠散熱器冷卻);另外輸入端又有寬范圍輸入(d長(zhǎng)期優(yōu)勢(shì)供應(yīng)什么是固態(tài)繼電器?20個(gè)固態(tài)繼電器(ssr)的應(yīng)用詳解等產(chǎn)品,100%正品保證,價(jià)格優(yōu)惠,貨期快,型號(hào)全,歡迎前來(lái)咨詢合作。所有歐美工控產(chǎn)品型號(hào)齊全,質(zhì)量保證,價(jià)格全網(wǎng)最低,而且報(bào)價(jià)快,貨期短,歡迎來(lái)電咨詢!固態(tài)繼電器目前已廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)外圍接口裝置,電爐加熱恒溫系統(tǒng),數(shù)控機(jī)械,遙控系統(tǒng)、工業(yè)自動(dòng)化裝置;信號(hào)燈、閃爍器、照明舞臺(tái)燈光控制系統(tǒng);儀器儀表、醫(yī)療器械、復(fù)印機(jī)、自動(dòng)洗衣機(jī);自動(dòng)消防,保安系統(tǒng),以及作為電網(wǎng)功率因素補(bǔ)償?shù)碾娏﹄娙莸那袚Q開(kāi)關(guān)等等,另外在化工、煤礦等需防爆、防潮、防腐蝕場(chǎng)合中都有大量使用。
交流固態(tài)繼電器按開(kāi)關(guān)方式分有電壓過(guò)零導(dǎo)通型(簡(jiǎn)稱過(guò)零型)和隨機(jī)導(dǎo)通型(簡(jiǎn)稱隨機(jī)型);按輸出開(kāi)關(guān)元件分有雙向可控硅輸出型(普通型)和單向可控硅反并聯(lián)型(增強(qiáng)型);按安裝方式分有印刷線路板上用的針插式(自然冷卻,不必帶散熱器)和固定在金屬底板上的裝置式(靠散熱器冷卻);另外輸入端又有寬范圍輸入(dc3-32v)的恒流源型和串電阻限流型等。
當(dāng)輸入端施加有效的控制信號(hào)時(shí),隨機(jī)型ssr輸出端立即導(dǎo)通(速度為微秒級(jí)),而過(guò)零型ssr則要等到負(fù)載電壓過(guò)零區(qū)域(約 15v)時(shí)才開(kāi)啟導(dǎo)通。當(dāng)輸入端撤消控制信號(hào)后,過(guò)零型和隨機(jī)型ssr均在小于維持電流時(shí)關(guān)斷。雖然過(guò)零型ssr有可能造成最大半個(gè)周期的延時(shí),但卻減少了對(duì)負(fù)載的沖擊和產(chǎn)生的射頻干擾,成為理想的開(kāi)關(guān)器件,在 單刀單擲 的開(kāi)關(guān)場(chǎng)合中應(yīng)用最為廣泛。隨機(jī)型ssr的特點(diǎn)是反應(yīng)速度快,它可以控制移相觸發(fā)脈沖達(dá)到方便地改變交流電網(wǎng)電壓,從而應(yīng)用于精確地調(diào)溫、調(diào)光等阻性負(fù)載及部分感性負(fù)載場(chǎng)合。
過(guò)零型ssr用作 開(kāi)關(guān) 切換(從 開(kāi)關(guān) 切換功能而言即等同于普通的繼電器或接觸器),我們通常講的固態(tài)繼電器多數(shù)都為過(guò)零型(過(guò)零型ssr只能 開(kāi)關(guān) 不能 調(diào)壓 )。
隨機(jī)型ssr主要用于 斬波調(diào)壓 (但隨機(jī)型ssr的控制信號(hào)必須為與電網(wǎng)同步且上升沿可在0 -180 范圍內(nèi)改變的方波信號(hào)時(shí)才能實(shí)現(xiàn)調(diào)壓,單一電壓信號(hào)或0-5v的模擬信號(hào)并不能使其調(diào)壓,從 調(diào)壓 功能的角度講隨機(jī)型ssr完全不同于普通的繼電器或接觸器)。
有一點(diǎn)必須強(qiáng)調(diào),各類調(diào)壓模塊或固態(tài)繼電器內(nèi)部作為輸出觸點(diǎn)的器件均為可控硅,且都是依靠改變可控硅導(dǎo)通角來(lái)達(dá)到 調(diào)壓 的目的,故輸出的電壓波形均為 缺角 的正弦波(不同于自耦調(diào)壓器輸出的完整正弦波),因此存在高次諧波,有一定噪音,電網(wǎng)有一定 污染 (國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品均相同,這是由斬波調(diào)壓原理決定的)。
在感性負(fù)載的場(chǎng)合,當(dāng)ssr由通態(tài)關(guān)斷時(shí),由于電流、電壓的相位不一致,將產(chǎn)生一個(gè)很大的電壓上升率dv/dt(換向dv/dt)加在雙向可控硅兩端,如此值超過(guò)雙向可控硅的換向dv/dt指標(biāo)(典型值為10v/ s)則將導(dǎo)致延時(shí)關(guān)斷,甚至失敗。而單向可控硅為單極性工作狀態(tài),只受靜態(tài)電壓上升率dv/dt(典型值為100v/ s)影響,由兩只單向可控硅反并聯(lián)構(gòu)成的增強(qiáng)型ssr比由一只雙向可控硅構(gòu)成的普通型ssr的換向dv/dt有了很大提高,因此在感性或容性負(fù)載場(chǎng)合宜選取增強(qiáng)型ssr。
一般情況下,萬(wàn)用表不能判別ssr的好壞,正確的方法采用圖1-2的測(cè)試電路:當(dāng)輸入電流為零時(shí),電壓表測(cè)出的電壓為電網(wǎng)電壓,電燈不亮(燈泡功率須25w以上);當(dāng)輸入電流達(dá)到一定值以后,電燈亮,電壓表測(cè)出的電壓為ssr導(dǎo)通壓降(在3v以下)。(請(qǐng)初次使用者務(wù)必注意:因ssr內(nèi)部有rc回路而帶來(lái)漏電流,因此不能等同于普通觸點(diǎn)式的繼電器、接觸器,請(qǐng)參考后面的注意事項(xiàng))。
是的。除了電流小于6a的單相固態(tài)繼電器以外,所有功率模塊都需要選用合適的散熱器配合使用。
固態(tài)繼電器的發(fā)熱及散熱器的選擇:
固態(tài)繼電器或模塊的發(fā)熱量主要跟所驅(qū)動(dòng)的負(fù)載的實(shí)際電流有關(guān),而與其本身的電流等級(jí)大小關(guān)系不大。
發(fā)熱量的計(jì)算公式(兩種):
1:?jiǎn)蜗喙虘B(tài)繼電器、單相交流調(diào)壓模塊、r系列固體調(diào)壓器發(fā)熱量=實(shí)際負(fù)載電流(安培) 1.5瓦/安培
對(duì)三相固態(tài)繼電器、三相交流調(diào)壓模塊,其實(shí)際負(fù)載電流應(yīng)為三相實(shí)際負(fù)載電流之和。
2:對(duì)于單相全控整流模塊發(fā)熱量=實(shí)際負(fù)載電流(安培) 3.0瓦/安培。
散熱器的作用就是把固態(tài)繼電器或模塊產(chǎn)生的熱量散發(fā)出去,散熱效果不但跟散熱器的大小有關(guān),還跟環(huán)境溫度(季節(jié))、通風(fēng)條件(自然冷卻或強(qiáng)迫冷卻及風(fēng)量大小)以及安裝密度等因素均有關(guān)。散熱效果的參考標(biāo)準(zhǔn):使固態(tài)繼電器或模塊的底板(與散熱器接觸面)溫度不得超過(guò)80℃。因此實(shí)際應(yīng)用中可在散熱器安裝面靠近固態(tài)繼電器或模塊的邊緣處(20mm以內(nèi))安裝一只75℃的溫度開(kāi)關(guān)(帶一對(duì)常閉觸點(diǎn)),把固態(tài)繼電器或模塊的控制信號(hào)串入這對(duì)常閉觸點(diǎn),這樣當(dāng)檢測(cè)點(diǎn)溫度超過(guò)75℃時(shí),常閉觸點(diǎn)跳開(kāi),切斷控制信號(hào),強(qiáng)迫關(guān)閉固態(tài)繼電器或模塊的輸出,使其得到保護(hù)。一般在每相實(shí)際電流超過(guò)50a、安裝密度大、環(huán)境溫度高的地方,最好采用溫度開(kāi)關(guān)保護(hù)。
選用散熱器除考慮上述因素外,還要考慮固態(tài)繼電器或模塊本身體積與散熱器能否相配,以及散熱器在機(jī)柜中的安裝空間。但最終要保證即使在最惡劣情況下固態(tài)繼電器或模塊的底板溫度也不得超過(guò)80℃。
固態(tài)繼電器ssr適用于50hz或60hz的工頻電網(wǎng)上,不宜于低頻或高次諧波分量大的場(chǎng)合,如變頻器輸出端有多組負(fù)載需要分別切換,采用ssr作為開(kāi)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(guò)熱而炸裂。
三相固態(tài)繼電器(ssr)均為過(guò)零型,即三相ssr只能作 開(kāi)關(guān) ,不能作 調(diào)壓 。實(shí)際上三相ssr是把三個(gè)單相ssr做在一起,并用一個(gè)輸入端控制。對(duì)實(shí)際負(fù)載電流不大的場(chǎng)合,三相ssr使用起來(lái)比較方便,但電流大時(shí)發(fā)熱亦大,這時(shí)使用三只單相ssr更為可靠(因三只單獨(dú)分開(kāi)比集中在一起散熱效果好,控制方法:三個(gè)輸入端可串聯(lián)或并聯(lián)),另外如負(fù)載短路造成ssr損壞,三只單相ssr(一般損失一到二只)比一只三相ssr的損失要小。
有許多朋友希望用調(diào)壓模塊實(shí)現(xiàn)電機(jī)調(diào)速的目的,通常情況下交流電機(jī)需用變頻器調(diào)速。只有風(fēng)機(jī)、泵機(jī)類電動(dòng)機(jī)等軟特性負(fù)載、或者力矩電機(jī)場(chǎng)合可通過(guò)調(diào)壓來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)速。
負(fù)載額定電壓低于電網(wǎng)電壓時(shí),有許多客戶常常希望用調(diào)壓模塊去替代體大、笨重、價(jià)高的降壓變壓器(次級(jí)為低電壓大電流)來(lái)實(shí)現(xiàn)其降壓、調(diào)壓的目的,這樣是否可行是根據(jù)不同場(chǎng)合而定的。交流調(diào)壓模塊是利用斬波實(shí)現(xiàn)調(diào)壓的,對(duì)于大變比的調(diào)壓往往是不可行的,例如單相負(fù)載的額定電壓為36vac、額定電流為50a,要求在0v-36vac內(nèi)調(diào)壓。如果用單相交流調(diào)壓模塊如(220v、120a)直接接到220vac電網(wǎng)上去調(diào)壓,因?yàn)檩敵?6vac電壓時(shí)對(duì)應(yīng)于調(diào)壓模塊內(nèi)部可控硅的導(dǎo)通角為140 -180 和320 -360 ,這兩個(gè)小區(qū)域不可能輸出50a電流,因?yàn)檎{(diào)壓模塊的120a是內(nèi)部可控硅導(dǎo)通0 -360 的電流。
并且即使采用增大調(diào)壓模塊的電流等級(jí),來(lái)達(dá)到輸出低電壓大電流的方案,對(duì)負(fù)載和模塊也不安全可靠,因?yàn)閷?duì)負(fù)載而言,電網(wǎng)電壓高于負(fù)載額定電壓,一旦控制調(diào)壓模塊的輸入信號(hào)產(chǎn)生失誤,則輸出電壓大于負(fù)載額定電壓,將導(dǎo)致負(fù)載因過(guò)壓擊穿或過(guò)流損壞,對(duì)模塊而言,則產(chǎn)生過(guò)流燒毀。正確的方法應(yīng)采用調(diào)壓模塊和變壓器結(jié)合起來(lái)使用,如低電壓大電流負(fù)載(單相或三相)的控制方式:先采用調(diào)壓模塊調(diào)壓,再采用變壓器降壓。
單相交流調(diào)壓場(chǎng)合,有多種模塊組合可以實(shí)現(xiàn),推薦次序如下:
(1)全隔離單相交流調(diào)壓模塊。
(2)隨機(jī)型固態(tài)繼電器與隨機(jī)型ssr移相觸發(fā)器模塊、同步變壓器組成的調(diào)壓系統(tǒng)。
(3)可控硅移相觸發(fā)器模塊與可控硅、同步變壓器組成的調(diào)壓系統(tǒng)。
(4)r系列固體調(diào)壓器(只能用于低要求不隔離手動(dòng)調(diào)節(jié)的溫控場(chǎng)合)。
【特別注意】:(1)、(2)、(3)的次序亦適合于半波控制場(chǎng)合(只對(duì)電網(wǎng)正半周調(diào)壓,典型應(yīng)用于電振機(jī))
三相交流調(diào)壓場(chǎng)合,有多種模塊組合可以實(shí)現(xiàn),推薦次序如下:
(1)固態(tài)繼電器三相移相觸發(fā)器模塊(連三相同步變壓器塊)與三只單相隨機(jī)型固態(tài)繼電器組成的調(diào)壓系統(tǒng)。
(2)全隔離三相交流調(diào)壓一體化模塊(連三相同步變壓器模塊)。
(3)三相調(diào)壓?jiǎn)喂枰葡嘤|發(fā)器模塊(連三相同步變壓器模塊)加三組反并聯(lián)單向可控硅組成的調(diào)壓系統(tǒng);或三相調(diào)壓雙硅移相觸發(fā)器模塊(連三相同步變壓器模塊)加三只雙向可控硅組成的調(diào)壓系統(tǒng)。
【特別注意】:三相負(fù)載為星型接法時(shí)中心點(diǎn)一般以不接地(不接中心線)為好,如必須接地也可;另外調(diào)壓器件與三相電網(wǎng)(380伏)間有隔離(降壓)主變壓器時(shí),客戶須聲明主變壓器原副邊的額定電壓,否則不能直接使用下面的方案 而需定制同步變壓器模塊或相關(guān)器件。
1、單相整流場(chǎng)合,推薦次序如下:
(1)全隔離單相橋式全控整流模塊加同步變壓器。
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