固態(tài)繼電器在使用的時候如果不注意,很容易就會造成固態(tài)繼電器損壞。那么固態(tài)繼電器選型和使用時的注意事項具體有哪些呢?下面小編就來具體介紹一下吧。
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,因引線端子為高導(dǎo)熱材料制成,焊接時應(yīng)在溫度小于250℃、時間小于10S的條件下進行,如考慮周圍溫度的原因,必要時可考慮降額使用,一般將負載電流控制在額定值的 1/2以內(nèi)使用。
2、各種負載浪涌特性對固態(tài)繼電器SSR的選擇,被控負載在接通瞬間會產(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)對被控負載的浪涌特性進行分析,然后再選擇繼電器。
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)繼器;如對交流阻性負載和多數(shù)感性負載,可選用過零型繼電器,這樣可延長負載和繼電器壽命,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,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、過壓保護措施,在繼電器使用時,因過流和負載短路會造成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予以保護型(選擇繼電器應(yīng)選擇產(chǎn)品輸出保護,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)來實現(xiàn)輸出保護。選用原則是220V選用500V-600V壓敏電阻,380V時可選用800V-900V壓敏電阻。
5、繼電器輸入回路信號,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。
6、在具體使用時,控制信號和負載要求穩(wěn)定,波動不應(yīng)大于10%,否則應(yīng)采取穩(wěn)壓措施。
7、在安裝使用時應(yīng)遠離電磁干擾,射頻干擾源,以防繼電器誤動失控。
8、固態(tài)繼電器開路且負載端有電壓時,輸出端會有一定的漏電流,在使用或設(shè)計時應(yīng)注意。
9、固態(tài)繼電器失效更換時,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。
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,因引線端子為高導(dǎo)熱材料制成,焊接時應(yīng)在溫度小于250℃、時間小于10S的條件下進行,如考慮周圍溫度的原因,必要時可考慮降額使用,一般將負載電流控制在額定值的1/2以內(nèi)使用。
2.各種負載浪涌特性對固態(tài)繼電器SSR的選擇
被控負載在接通瞬間會產(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)對被控負載的浪涌特性進行分析,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各種負載時的降額系數(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,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;如對交流阻性負載和多數(shù)感性負載,可選用過零型繼電器,這樣可延長負載和繼電器壽命,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,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、過壓保護措施
在繼電器使用時,因過流和負載短路會造成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)予以保護型(選擇繼電器應(yīng)選擇產(chǎn)品輸出保護,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)來實現(xiàn)輸出保護。選用原則是220V選用500V-600V壓敏電阻,380V時可選用800V-900V壓敏電阻。
5.繼電器輸入回路信號
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。
6.在具體使用時,控制信號和負載電源要求穩(wěn)定,波動不應(yīng)大于10%,否則應(yīng)采取穩(wěn)壓措施。
7.在安裝使用時應(yīng)遠離電磁干擾,射頻干擾源,以防繼電器誤動失控。
8.固態(tài)繼電器開路且負載端有電壓時,輸出端會有一定的漏電流,在使用或設(shè)計時應(yīng)注意。
9.固態(tài)繼電器失效更換時,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,主要考慮固態(tài)繼電器的類型及帶負載能力(主要技術(shù)指標有額定輸入電壓、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
1、導(dǎo)通后的管壓降較大,可達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,使用時應(yīng)考慮散熱條件(如加散熱器、風(fēng)機冷卻等)。
2、關(guān)斷后仍可有數(shù)微安至數(shù)毫安的漏電流,不能實現(xiàn)理想的電隔離。對于某些功率較小的負載(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阻尼電路對其進行過載保護。
4、SSR為電流驅(qū)動型,在邏輯電路驅(qū)動時應(yīng)盡可能地采用低電平輸出進行驅(qū)動,以保證有足夠的帶負載能力和盡可能低的零電平。
5、多個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SSR的輸入電流之和,串聯(lián)驅(qū)動電壓大于多個開啟電壓(以4V計算)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,輸出端有多組負載需要分別切換時,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。
選擇固態(tài)繼電器應(yīng)根據(jù)設(shè)備的應(yīng)用條件和固態(tài)繼電器的性能參數(shù)來決定,尤其是要對使用場合的過流,過壓情況和固態(tài)繼電器的負載能力權(quán)衡后作出選擇,這樣才有助于實現(xiàn)固態(tài)繼電器的長壽命和高可靠性。
固態(tài)繼電器的選型
1.固態(tài)繼電器按照切換負載性能分,可以分為直流型和交流型兩大類,交流型有“過零”和“非過零”兩種類型的產(chǎn)品,其開關(guān)觸點有常開式和常閉式兩種,常開式也是目前市場上比較多的一種,在進行電路設(shè)計和選購的時,務(wù)必要弄清設(shè)計的要求和被控負載的情況。
2.交流型SSR是針對工作在50HZ下工作而設(shè)計的。應(yīng)用時被控交流電源頻率的要求是在40-60HZ范圍內(nèi)正常工作,要求波形為正弦波。在此頻率范圍外貨非純正弦波作用下能否正常工作,要視產(chǎn)品的具體情況而定。
3.選用具體的固態(tài)繼電器時,首先確定它的電性能參數(shù),如輸入電壓或電流,輸出電壓或電流,過載電流以及dv/dt等,與實際要求額技術(shù)指標是否相符或匹配,以及外界電路或負載是否匹配等。
4.在選用某種型號的時候,需要考慮其外形,裝配方式和散熱情況。
5.固態(tài)繼電器的負載能力與工作環(huán)境的溫度有關(guān),當(dāng)環(huán)境溫度升高時,固態(tài)繼電器的負載能力隨之下降,所以在選擇SSR的額定工作電流時應(yīng)留有充分余地。
6.固態(tài)繼電器導(dǎo)通時本身耗散的功率會使外殼溫度身高,而最大負載電流隨外殼溫度的升高而下降,為使固態(tài)繼電器能滿額運行,應(yīng)該減少其本身的發(fā)熱量并加強散熱效果,可以加裝適當(dāng)規(guī)格散熱板。
7.連接固態(tài)繼電器時,注意直流控制電壓的大小與極性。
8.對于交流型固態(tài)繼電器,其輸出端加RC吸收回路是必需的,在購買期間時,應(yīng)該弄清型號內(nèi)是否配置了RC吸收回路,可能有的裝了,有的沒有裝,對于感性負載,尤其是重感性負載,除配置了RC吸收回路外,還應(yīng)增加壓敏電阻器。壓敏電阻器的標稱工作電壓可選電源電壓有效值的1.9倍。
9.焊接時間問題,在使用針孔焊接式SSR和觸發(fā)是SSR時,氣焊接溫度不應(yīng)該高于260℃,焊接時間小于10S,對于螺絲固定式SSR,應(yīng)該加墊圈防止松動,而且扭勁不宜過大,防止期間損壞。
10.固態(tài)繼電器的輸入和輸出間的隔離方式有光電式隔離和干簧管繼電器隔離等。采用光電式隔離方式,其內(nèi)的發(fā)光二極管的反向擊穿電壓僅為6V左右,為確保器件使用安全,應(yīng)在發(fā)光俄日機關(guān)回路中串聯(lián)一個保護二極管,以防反向擊穿。
11.注意規(guī)定的工作電流,當(dāng)輸入信號源的電壓較高時,必須在輸入回路中串接限流電阻。
12.在使用時,務(wù)必注意與固態(tài)繼電器輸出端串接的負載絕不可短路。
固態(tài)繼電器的輸入端有何要求
固態(tài)繼電器有直流控制輸入和交流控制輸入兩類。直流控制輸入均采用恒流源電路,輸入電壓范圍3---32VDC,輸入電流5—15MA,可反便地與TTL電路及微機接口。安裝時續(xù)注意控制端的正負極性。交流控制輸入的固態(tài)繼電器控制電壓為90—280VAC,用于無直流電源的場合。
如何根據(jù)電路的電源電壓,瞬態(tài)電壓和dv/dt選擇固態(tài)繼電器?
直流固態(tài)繼電器只適用于控制直流電源和負載,交流固態(tài)家電器只適用于控制交流電源和負載。負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。
使用中,可能加至固態(tài)繼電器輸出端的最大電壓峰值,一定要低于固態(tài)繼電器的瞬態(tài)電壓值。切換交流電感負載,單相電機和三相電機負載,或這些負載電路上電時,固態(tài)繼電器輸出端都可能會出現(xiàn)兩倍于電源電壓峰值的電壓。對此類負載,可以選用額定輸出電壓單相為280Vac,三相為530Vac的交流固態(tài)繼電器。峰值阻斷電壓分別可達800V和1400V。
對感性和容性負載,當(dāng)交流固態(tài)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值加至固態(tài)繼電器輸出端。因此應(yīng)選用dv/dt高的繼電器。尤其用于正反轉(zhuǎn)控制固態(tài)繼電器