固態(tài)繼電器怎么區(qū)分好壞(如何判斷固態(tài)繼電器的好壞)

發(fā)布日期：2023-01-11 15:58:07 瀏覽：

前沿拓展：

使用固態(tài)繼電器的注意事項

用戶在使用固態(tài)繼電器時應(yīng)注意固態(tài)繼電器性能參數(shù)和負(fù)載能力合理選擇，下面從四個方面介紹固態(tài)繼電器在使用過程中應(yīng)注意的事項：

1、負(fù)載類型，輸出電流和浪涌電流

使用中流過繼電器輸出端的穩(wěn)態(tài)電流不得超過產(chǎn)品詳細(xì)規(guī)范規(guī)定的相應(yīng)溫度下的額定輸出電流，可能出現(xiàn)在浪涌電流不得超過繼電器的過負(fù)載能力，用戶在選用固體繼電器時，必須考慮繼電器在保證穩(wěn)態(tài)工作的前提下，能夠承受這個浪涌電流。

下面給出考慮負(fù)載浪涌電流和繼電器過負(fù)載能力后，常溫下各種負(fù)載的穩(wěn)態(tài)電流對固態(tài)繼電器額定輸出電流的降額系數(shù)的推薦值。

負(fù)載類型電阻電熱白熾燈交流電磁鐵變壓器單相電機(jī)三相電機(jī)

降額系數(shù)10.80.50.50.50.12～0.240.18～0.33

舉例：設(shè)固態(tài)繼電器負(fù)載為電磁鐵，電磁鐵工作電流為1.4A ，根據(jù)降額系數(shù)，計算出額定電流值1.4A/0.5=2.8A，留一點(diǎn)余量，選擇3A的固態(tài)繼電器較合適。

2、輸出電壓、瞬態(tài)電壓和DV/DT

直流固態(tài)繼電器只適用于控制直流電源和負(fù)載，交流固態(tài)繼電器只適用于控制交流電源和負(fù)載交流直流通用（雙向）固態(tài)繼電器可適用于交流、直流和雙向方波的控制。

負(fù)載電源的電壓不能超過繼電器的額定輸出電壓，也不能低于規(guī)定的最小輸出電壓，可能加至繼電器輸出端的最大電壓峰值，一定要低于繼電器的瞬態(tài)電壓值。

切換交流電感負(fù)載，單相電機(jī)和三相電機(jī)負(fù)載，或這些負(fù)載電器上電時，繼電器輸出端可能出現(xiàn)兩倍于電源電壓峰值的電壓。

對感性和容性負(fù)載，當(dāng)交流固體繼電器在零電流關(guān)斷時，電源電壓不為零，并且以較大的DV/DT值加至繼電器的輸出端，因此應(yīng)選用DV/DT高的繼電器。

3、輸入特性

阻性輸入固態(tài)繼電器的輸入電壓一般可分為兩檔，適應(yīng)低電壓輸入信號的1030V，還有是輸入電壓范圍較大的恒流輸入固體繼電器，范圍在332V，固態(tài)繼電器的輸入電流一般在10MA左右，可與TTL電路兼容。

4、其它特性

包括固態(tài)繼電器的輸出電壓降，輸出漏電流，零點(diǎn)交流，絕緣電阻，介質(zhì)耐壓等電氣特性。所在固態(tài)繼電器都具有零和非過零兩種方式，非過零請助用戶注明，選用固態(tài)繼電器要留有余量預(yù)防負(fù)載短路，應(yīng)選用適量快速熔斷器，在控制感性負(fù)載時，一定要考慮負(fù)載的啟動特性，在控制感性負(fù)載時，一定要考慮負(fù)載的啟動特性，電流大于40A時，需加風(fēng)扇強(qiáng)冷或水冷，風(fēng)速大于6米/秒。

說明：

1、負(fù)載10A及以上，必須安裝散熱器，40A以上加風(fēng)扇強(qiáng)冷或水冷。

負(fù)載的選擇：對一般的負(fù)載應(yīng)是沒有問題的，但也必須考慮一些特殊的負(fù)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(shù)倍。一般普通型可按電流值的2/3選用。增強(qiáng)型，可按廠商提供的參數(shù)選用。在惡劣條件下的工業(yè)控制現(xiàn)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(xiàn)低阻抗。氣化和放電通道以及容性負(fù)載，如切換電容器組或電容器電源，會造成類似短路狀態(tài)。可在線路中進(jìn)一步串聯(lián)電阻或電感，作為限流措施。電機(jī)的開啟和關(guān)閉，也會產(chǎn)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(jī)換向時，電容電壓?和電源電壓的疊加會在SSR兩端產(chǎn)生二倍電源的浪涌電壓。

控制變壓器初級時，也應(yīng)考慮次級線路上的瞬態(tài)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常現(xiàn)象。上述情況，使SSR在特殊負(fù)載的應(yīng)用，多少變得有點(diǎn)復(fù)雜。可行的辦法，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(hù)措施。

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浪涌電流，選擇時可參考表2各種負(fù)載時的降額系數(shù)（常溫下）。

一般在選用時遵循上述原則，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)繼電器；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，應(yīng)選用隨機(jī)型固態(tài)繼電器。

過熱問題：在導(dǎo)通時，元件將承受P=V（管壓降）×I（負(fù)載）的耗散功率，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。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，需依據(jù)實際工作環(huán)境條件，嚴(yán)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，在安裝使用過程中，應(yīng)保證其有良好的散熱條件，否則將因過熱引起失控，甚至造成產(chǎn)品損壞。

一般而言，10A以下，可采用散熱條件良好的儀器底板，額定工作電流在10A以上的產(chǎn)品應(yīng)配散熱器，30A以下，采用自然風(fēng)冷，連續(xù)負(fù)載電流大于30A時，需采用儀器風(fēng)扇強(qiáng)制風(fēng)冷，100A以上的產(chǎn)品應(yīng)配散熱器加風(fēng)扇強(qiáng)冷。在安裝時應(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)到最佳散熱效果。如繼電器長期工作在高溫狀態(tài)下（40℃~80℃）時，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。

三相固態(tài)繼電器

過流、過壓保護(hù)：在繼電器使用時，因過流和負(fù)載短路會造成固態(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）；快速熔斷器和空氣開關(guān)，是通用的過電流保護(hù)方法。快速熔斷器可按額定工作電流的1.2倍選擇，一般小容量可選用保險絲。特別注意負(fù)載短路，是造成SSR產(chǎn)品損壞的主要原因。

感性及容性負(fù)載，除內(nèi)部RC電路保護(hù)外，建議采用壓敏電阻并聯(lián)在輸出端，作為組合保護(hù)。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(hù)電壓值。交流220V的SSR，選用MYH12430V的壓敏電阻；380V選用MYH12750V壓敏電阻；較大容量的電機(jī)變壓器應(yīng)選用MYH20或MYH2024通流容量大的壓敏電阻。選用原則是220V選用500V600V壓敏電阻，380V時可選用800V900V壓敏電阻。

輸入回路：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(yīng)選用限流電阻。輸入屬于電流型器件，當(dāng)輸入端光耦可控硅完全導(dǎo)通后（微秒數(shù)量級），觸發(fā)功率可控硅導(dǎo)通。當(dāng)激勵不足或斜波式的觸發(fā)電壓，有可能造成功率可控硅處于臨界導(dǎo)通邊緣，并造成主負(fù)載電流流經(jīng)觸發(fā)回路引起的損壞。?在使用時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，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。

干擾：在安裝使用時應(yīng)遠(yuǎn)離電磁干擾，射頻干擾源，以防繼電器誤動失控。產(chǎn)品本身也是一種干擾源，導(dǎo)通時會通過負(fù)載產(chǎn)生輻射或電源線的射頻干擾，干擾程度隨負(fù)載大小而不同。白熾燈電阻類負(fù)載產(chǎn)生的干擾較小，零壓型在交流電源的過零區(qū)（即零電壓）附近導(dǎo)通，因此干擾也較小。減少的方法是在負(fù)載串聯(lián)電感線圈。另外，信號線與功率線之間，也應(yīng)避免交叉干擾。

拓展知識：