Paano piliin ang Solid State Relays

Paano piliin ang Solid State Relays

Ang mga sumusunod ay mga pagpipilian na dapat isaalang-alang kapag pumipili ng naaangkop na relay na solid-state batay sa aktwal na mga kinakailangan:

  1) I- load ang Boltahe  - AC o DC

  2) Load Kasalukuyan - Pinakamataas na Kasalukuyan at Pinakamababang Kasalukuyang

  3) Uri ng Pag-load - resistive, induktibo o capacitive

  4) Input Control Signal - AC o DC

  5) Paraan ng Pag-mount - PCB, Panel o pag-mount ng tren ng DIN

  6) Aming temperatura - para sa pagkalkula ng Derating Factor at ang laki ng heat sink

  7) International Certification - Underwriter Laboratories (UL), Canadian Standards Association (CSA), British Approvals Board of Telecommunications (BABT), Verband Deutscher Elektrotechniker (VDE), Technischen Uberwachungs Vereine (TUV), Conformite Europeene (CE) o iba pa.

I-load ang Boltahe:

Ang unang pagsasaalang-alang ay kung ang boltahe ng pagkarga ay AC o DC upang matukoy kung ang AC-SSR o DC-SSR ay napili. Pangalawa, ang boltahe ng supply ng lakas ng pag-load ay dapat isaalang-alang na hindi maaaring mas malaki kaysa sa boltahe ng rating ng output, at mas mababa sa minimum na boltahe ng solid-state relay. Pagkatapos isaalang-alang ang lakas ng boltahe ng pagkarga at ang lumilipas boltahe . Ang boltahe ng pagkarga ay tumutukoy sa patuloy na boltahe ng estadoinilapat sa terminal ng output ng SSR switch, at ang lumilipas boltahe ay tumutukoy sa maximum na boltahe na ang mga terminal ng output ng mga relay ng SSR ay maaaring makatiis. Kapag ang AC inductive load, ang single-phase motor load o three-phase motor load ay nakabukas o nakapagpalakas, ang boltahe sa SSR switch output ay maaaring dalawang beses sa rurok ng boltahe ng suplay ng kuryente, at ang boltahe na ito ay hindi maaaring maging higit sa tibay ng boltahe ng lumilipas ng SSR upang maiwasan ang labis na boltahe ng pagkabigla mula sa pagsira sa elektronikong switch. Samakatuwid, kapag pumipili ng SSR, pinakamahusay na mag-iwan ng margin para sa boltahe ng output, at piliin ang SSR relay na may RC Circuit upang maprotektahan ang solid-state relay at i-optimize ang dv / dt.

RC Circuit:

Ang RC circuit , na kilala rin bilang RC filter, RC snubber, o RC network, ay isang circuit na binubuo ng risistor at ang kapasitor. Inirerekomenda na pumili ng solidong relay ng estado na may isang varistor circuit na pagsipsip at isang circuit ng RC snubber. Hinaharang ng RC circuit ang ilang mga frequency mula sa pagpasa at pinapayagan ang ibang mga signal ng dalas upang maipasa ang mga nakakasagabal na signal. Bukod dito, ang RC circuit ay maaari ding magamit upang mabawasan ang pagtaas ng rate ng boltahe ng output (dv / dt), upang sumipsip ng boltahe ng paggulong, sugpuin ang labis na boltahe / kasalukuyang kasalukuyang, at maiwasan ang solid-state relay mula sa pagkawasak dahil sa overvoltage .

Mag-load ng Kasalukuyang:

Ang kasalukuyang halaga ng output ng solidong relay ng estado ay ang matatag na estado na umaagos sa mga terminal ng output ng SSR, na kung saan ay karaniwang katumbas ng kasalukuyang pag-load na konektado sa SSR output terminal. Dahil ang mga elemento ng paglilipat ng mga switch ng SSR ay napaka-sensitibo sa temperatura, at ang overcurrent ay maaaring makabuo ng isang mataas na dami ng init, kaya ang labis na kakayahan ng SSR ay mahina. Samakatuwid, ang output kasalukuyang ng SSR relay ay hindi dapat lumampas sa na-rate na output kasalukuyang, at ang kasalukuyang paggulong ay hindi dapat lumampas sa sobrang kapasidad, lalo na para sa mga induktibong / capacitive na naglo-load upang makabuo ng mga alon ng pagsulong, pati na rin ang inrush na kasalukuyang nabuo ng ang power supply mismo.
Ang output kasalukuyang ay nangangailangan ng isang margin upang maiwasan ang labis na pumutok na mga alon na nagbabawas sa buhay ng relay na solid-state. Para sa pangkalahatang mga resistive na naglo-load, ang na-rate na epektibong operating kasalukuyang halaga ay maaaring mapili batay sa 60% ng nominal na halaga. Bukod dito, ang mabilis na piyus at air switch ay maaaring isaalang-alang upang maprotektahan ang output loop, o magdagdag ng isang RC sink loop at isang varistor (MOV) sa output ng relay. Ang pagpili ng detalye ng varistor ay upang piliin ang 500V ~ 600V MOV para sa 220VAC SSR, at 800V ~ 900V MOV para sa 380VAC SSR.

Inrush Kasalukuyan:

Halos lahat ng kinokontrol na mga naglo-load ay bubuo ng mga malalaking alon sa sandali ng pag-on. Halimbawa:

1) Ang mga de-koryenteng aparato sa pag-init, tulad ng mga maliwanag na maliwanag na lampara , at mga de-koryenteng hurno, atbp. Sila ay puro resistive na naglo-load na may positibong koepisyent ng katatagan, ngunit ang paglaban ay maliit sa isang mababang temperatura, kaya ang kasalukuyang sa pagsisimula ay lalampas ng maraming beses matatag na estado kasalukuyang.

2) Ang ilang mga uri ng lampara ay may mababang impedance kapag nasusunog.

3) Kapag naka-on ang motor, naka-lock ang rotor, at naka-off, bubuo ito ng malaking inrush na kasalukuyang at boltahe. Ang naka-lock-rotor ay isang sitwasyon kung saan ang motor ay nagpapalabas pa rin ng metalikang kuwintas kapag ang bilis ay 0 rpm, samantala, ang kapangyarihan factor ng motor ay magiging napakababa, at ang kasalukuyang ay maaaring hanggang sa 7 beses ng na-rate na kasalukuyang.

4) Kapag ang intermediate relay o solenoid valve ay hindi sarado na sarado at mag-bounce, bubuo din ito ng malaking inrush current.

5) Kapag ang capacitor bank o capacitor power supply ay nakabukas, magkakaroon ng isang katulad na maikling circuit circuit, at makabuo ng napakalaking kasalukuyang.

6) Kapag ang reaktor na commutated na uri ng motor ay nagbabaligtad, ang boltahe ng kapasitor at ang supply ng boltahe ay superimposed sa output terminal ng SSR, at ang SSR ay makatiis ng isang boltahe ng pagtaas ng boltahe nang dalawang beses ang supply boltahe.

Ang sobrang inrush kasalukuyang maaaring makapinsala sa semiconductor switch sa loob ng SSR. Samakatuwid, kapag pumipili ng isang relay, dapat na masuri muna ang mga katangian ng pag-atake ng mga kinokontrol na pag-load, upang ang relay ay maaaring makatiis sa nakasuko na kasalukuyang habang tinitiyak ang matatag na operasyon. Ang rate ng kasalukuyang ng solidong relay ng estado ay dapat na napili alinsunod sa derating factor sa aktwal na mga kinakailangan. At kung ang napiling relay ay kailangang gumana sa isang lugar na may madalas na operasyon, mahabang buhay at mataas na pagiging maaasahan, ang rate ng kasalukuyang dapat nahahati sa 0.6 batay sa kilalang derating factor , upang matiyak ang pagiging maaasahan ng operasyon. Bilang karagdagan, ang risistor o inductor ay maaaring konektado sa serye sa output loop upang higit na limitahan ang kasalukuyang.
Pansin: Mangyaring huwag gamitin ang SSRpagsulong sa kasalukuyang halaga bilang batayan para sa pagpili ng pag-load simula simula. Sapagkat ang SSR relay surge kasalukuyang halaga ay batay sa kasalukuyang kasalukuyang paggulong ng electronic switch na may precondition ng kalahati (o isang) ikot ng suplay ng kuryente, iyon ay 10ms o 20ms.

Uri ng Pag-load:

Ang mga naglo-load ay maaaring nahahati sa tatlong uri batay sa electrical impedance: Resistive Load Type (o Pure Resistive Load), Inductive Load Type at Capacitive Load Type. Walang purong induktibong pag-load at dalisay na capacitive load sa karaniwang mga de-koryenteng kasangkapan, dahil ang dalawang uri na naglo-load ay hindi gumagawa ng aktibong lakas. Sa serye-parallel circuit, kung ang capacitive reaktibo ay mas malaki kaysa sa inductive reaksyon, ang circuit ay capacitive load; at kabaligtaran.

Resistive Load:

Sa madaling sabi, ang isang load na nagpapatakbo lamang sa pamamagitan ng mga sangkap na uri ng resistor ay tinatawag na resistive load . Gayunpaman, ang ilang mga naglo-load ay may mababang pagtutol sa mababang temperatura, na nagreresulta sa isang mas malaking startup kasalukuyang . Halimbawa, kapag ang electric furnace ay naka-on, ang kasalukuyang ay 1.3-1.4 beses na mas malaki kaysa sa matatag na kasalukuyang; kapag naka-on ang maliwanag na maliwanag na lampara, ang kasalukuyang 10 beses nang mas malaki kaysa sa matatag na kasalukuyang.
Q1: Ano ang mga katangian ng resistive load (kapag nagtatrabaho)?
A1: Sa circuit ng DC, ang ugnayan sa pagitan ng kasalukuyang at boltahe ay naaayon sa pangunahing batas ng oum, I = U / R; sa isang AC circuit, ang kasalukuyang yugto ay pareho sa yugto ng boltahe (kumpara sa power supply).
Q2: Alin ang resistive load?
A2: Ang aparato ng pag-init na pinainit ng paglaban ng kuryente (tulad ng hurno ng resistensya, oven, pampainit ng tubig ng kuryente , mainit na langis , atbp.), At mga lampara na umaasa sa wire ng paglaban upang maglabas ng ilaw (tulad ng iodine tungsten lamp , lampara sa maliwanag na maliwanag, atbp.) .

Inductive Load:

Sa pangkalahatan, ang induktibong pag-load ay ang pag-load na nalalapat ang prinsipyo ng electromagnetic induction (na may mga parameter ng inductance), tulad ng mga de-koryenteng de-koryenteng produkto (tulad ng mga refrigerator, air conditioner, atbp.). Ang pasaklaw na pagkarga ay madaragdagan ang kadahilanan ng lakas ng circuit, at ang kasalukuyang sa pamamagitan ng pasaklaw na pagkarga ay hindi maaaring magbagong pagbabago. Sa pagsisimula, ang induktibong pag-load ay nangangailangan ng isang mas malaking simula ng kasalukuyang (humigit-kumulang na 3-7 beses) kaysa sa kasalukuyang kinakailangan upang mapanatili ang normal na operasyon. Halimbawa, ang panimulang kasalukuyang ng isang asynchronous motor ay 5-7 beses ang na-rate na halaga, at ang panimulang kasalukuyang ng DC motor ay bahagyang mas malaki kaysa sa simula ng kasalukuyang motor ng AC; ang ilang mga lampara na metal-halide ay may isang oras ng pag-on ng hanggang sa 10 minuto, at ang kanilang mga pulso na alon hanggang sa 100 beses na matatag na kasalukuyang estado.
Bukod dito, kung ang kapangyarihan ay naka-on o naka-off, ang induktibong pag-load ay makagawa ng isang counter-electromotive force (karaniwang 1-2 beses ang supply boltahe), at ang counter electromotive force (pinaikling counter EMF o simpleng CEMF) ay mababawas sa boltahe ng supply ng kuryente, at ang nagresultang boltahe ay hanggang sa tatlong beses ang supply boltahe. Kaya, kapag ang uri ng pag-load ay isang pasaklaw na pagkarga, ang output ng output ng solid-state relay ay dapat kumonekta sa isang varistor na may isang matatag na boltahe na 1.6-1.9 beses ang boltahe ng pagkarga. Ang counter EMF ay isang hindi tiyak na halaga na nag-iiba sa L at di / dt, at kung ang kasalukuyang rate ng pagbabago (di / dt) ay napakataas, masisira ang SSR. Sa mga praktikal na aplikasyon, ang CEMF ay maaaring mabawasan sa pamamagitan ng series inductance L, at ang laki ng inductance ng L ay depende sa laki at gastos.
Q3: Ano ang mga katangian ng pag-load ng pasaklaw (kapag nagtatrabaho)?
A3: Nawala ang mga nag-iisang load (kasalukuyang boltahe ng lags). Sa DC circuit, ang induktibong pagkarga ay nagbibigay-daan sa kasalukuyang dumaloy at lakas na maiimbak sa inductor, at ang kasalukuyang mga lags sa likod ng boltahe. Sa AC circuit, ang kasalukuyang yugto ay nakakakuha sa likod ng phase ng boltahe (kung ihahambing sa power supply), at ang phase ay maaaring mawalan ng isang quarter cycle (o 90 degree) sa maximum.
Q4: Alin ang mga induktibong naglo-load?
A4: Ang mga lampara na umaasa sa energized gas upang maglabas ng ilaw (tulad ng mga lampara sa araw, high-pressure sodium lamp o HPS lamp, mercury lamp , metal-halide lamp , atbp.), at de-koryenteng de-koryenteng kagamitan (tulad ng mga kagamitan na nakabase sa motor, compressor , relay, atbp.).

Pag-load ng Capacitive:

Kadalasan, ang isang pag-load na may isang parameter ng capacitance ay tinatawag na capacitive load , at ang capacitive load ay mabawasan ang power factor ng circuit. Sa panahon ng pagsingil o paglabas, ang capacitive load ay katumbas ng isang maikling circuit dahil ang boltahe sa buong kapasitor ay hindi mababago nang bigla.
Q5: Ano ang mga katangian ng pag-load ng pasaklaw (kapag nagtatrabaho)?
A5: Ang mga kapasidad ng Capacitive ay nangunguna (kasalukuyang humahantong boltahe). Sa mga DC circuit, pinipigilan ang mga capacitive load na kasalukuyang dumadaloy, ngunit maaaring mag-imbak ng enerhiya. Sa mga AC circuit, ang kasalukuyang yugto ay humahantong sa phase ng boltahe (kumpara sa power supply), at ang phase ay maaaring humantong sa isang quarter cycle (o 90 degree) sa maximum.
Q6: Alin ang mga induktibong naglo-load?
A6: Ang aparato na may isang kapasitor, tulad ng isang kabayaran sa kabayaran. At ang mga aparato ng control control tulad ng paglipat ng mga suplay ng kuryente, kagamitan sa IT atbp.

Paano pumili ng Solid-State Relay ayon sa uri ng pag-load

1) Para sa induktibo at capacitive na naglo-load, inirerekomenda ang isang solidong estado na may isang mas mataas na dv / dt , kung mayroong isang biggish dv / dt (boltahe ng exponensial na pagtaas ng rate) na inilapat sa terminal ng output ng relay sa panahon ng AC solid state relay na nakabalik / off.

2) Para sa mga AC resistive na naglo-load at karamihan sa mga AC inductive load, ang mga zero-crossing relay ay magagamit upang mapalawak ang buhay ng pag-load at relay, at bawasan ang kanilang sariling pagkagambala sa RF.

3) Bilang isang controller ng phase output, dapat gamitin ang isang random na uri ng solidong relay ng estado.

* Power Factor:

Sa electrical engineering, ang power factor ng isang AC power system ay tinukoy bilang ratio ng totoong kapangyarihan na dumadaloy sa pagkarga sa maliwanag na kapangyarihan sa circuit, at ito ay isang walang sukat na numero sa saradong agwat ng -1 hanggang 1. Kung ito ay hindi tinukoy na ang lakas ng pag-load ng pangkalahatang produkto ay ang maliwanag na kapangyarihan (kasama ang parehong aktibong lakas at reaktibong lakas). Ngunit ang pangkalahatang detalye ng induktibong pagkarga ay madalas na nagbibigay ng kadakilaan ng aktibong lakas. Halimbawa, bagaman ang isang ilaw ng fluorescent ay may label na 15 hanggang 40 watts (ang aktibong lakas nito), ang ballast ay kumonsumo ng halos 8 watts ng kapangyarihan, kaya ang 8W ay dapat idagdag sa 15 ~ 40w upang makalkula ang kabuuang lakas. Ang induktibong bahagi ng produkto (ibig sabihin, ang halaga ng reaktibo na kapangyarihan) ay maaaring kalkulahin mula sa ibinigay na kadahilanan ng kuryente.

Signal ng Pag-sign Input:

1) Boltahe ng Input Control : ang boltahe ng control control ay may malawak na hanay ng 3 ~ 32V.

2) Kasalukuyang Kontrol ng Input : ang kasalukuyang kasalukuyang input ng DC SSRs at AC single-phase SSR ay pangkalahatan sa paligid ng 10mA, at ang input kasalukuyang ng AC three-phase SSR ay sa pangkalahatan sa paligid ng 30mA, na maaari ring ipasadya na mas mababa sa 15mA.

3) Kontrol ng Pagkontrol : ang dalas ng control operating ng AC solid state relays sa pangkalahatan ay hindi lalampas sa 10HZ, at ang DC solid state relay control period ay dapat na higit pa sa limang beses ang kabuuan ng "relo" ng oras at "off time".

Paraan ng Pag-mount:

Sa maraming mga kaso, ang lakas ng pag-load ay maglilimita kung naka-mount ang SSR sa PCB, ang panel o ang DIN riles.

Lakas ng temperatura

Kapag ang relay ay nasa kalagayan, hindi ito makatiis sa hindi natanggal na kapangyarihan ng P = V (on-state boltahe na bumaba s) × I (load kasalukuyang), at ang kapasidad ng pagkarga ng SSR ay lubos na apektado ng temperatura ng paligid at ang sariling temperatura. Kung ang temperatura ng paligid ay masyadong mataas, ang kapasidad ng pagkarga ng SSR ay hindi maiiwasang bababa nang naaayon, bukod dito, ang SSR switch ay maaaring hindi makontrol, o kahit na permanenteng masira. Samakatuwid, kinakailangan upang magtakda ng isang tiyak na margin ayon sa aktwal na kapaligiran sa pagtatrabaho, at piliin ang naaangkop na laki ng init ng paglubog upang matiyak ang mga kondisyon ng pag-iwas ng init. Para sa mga alon ng pag-load na mas malaki kaysa sa 5A, dapat na mai-install ang isang heat sink. Para sa mga alon na higit sa 100A, ang heat sink at fandapat na nilagyan para sa malakas na paglamig. Kung ang relay ng SSR ay pinatatakbo sa mataas na temperatura (40 ° C ~ 80 ° C) sa loob ng mahabang panahon, ang pag-load sa kasalukuyang maaaring mabawasan ayon sa maximum na output kasalukuyang at ambient temperatura curve na ibinigay ng tagagawa upang matiyak ang normal na operasyon, at ang Ang load kasalukuyang ay karaniwang kinokontrol sa loob ng 1/2 ng na-rate na halaga.

* Derating Factor:

Ipinapakita sa talahanayan sa ibaba ang inirekumendang kadahilanan ng derating para sa na-rate na output kasalukuyang ng solid-state relay na inilalapat sa iba't ibang mga naglo-load sa temperatura ng silid (ang labis na kakayahan at ang pag-load ng kasalukuyang kasalukuyang itinuturing).

Mayroong dalawang paraan upang magamit ang derating factor:

1) Ang na-rate na kasalukuyang halaga ng solidong relay ng estado ay maaaring mapili alinsunod sa derating factor ng iba't ibang mga kapaligiran at iba't ibang uri ng pag-load. Ang rated kasalukuyang ng SSR relay ay katumbas ng patuloy na kasalukuyang halaga ng pagkarga na nahahati sa derating factor.

2) Kung ang solid-state relay ay napili at ang uri ng pag-load o pagbabago ng kapaligiran, ang pag-load ng kasalukuyang dapat ay nababagay batay sa curve ng load at ang derating factor sa ilang kapaligiran. Ang nababagay na kasalukuyang dumarami ng kadahilanan ng derating ay dapat na mas mababa kaysa sa na-rate na halaga ng solidong relay ng estado.

Bilang karagdagan, kapag ang SSR ay pinapatakbo sa mga aplikasyon na nangangailangan ng mas madalas na operasyon, mas mahabang buhay, at mas matatag na pagganap ng pagiging maaasahan, ang kadahilanan ng derating ay kailangang dagdagan pa ng 0.6 batay sa data sa talahanayan. Gayunpaman, ang kasalukuyang pag-load ay hindi dapat mas mababa kaysa sa minimum na output ng kasalukuyang solid relay ng estado, kung hindi man ay hindi isasara ang relay o ang estado ng output ay hindi normal.