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使用固态继电器的注意事项。

更新时间   2020-09-17 17:03:57 深圳市克里雅半导体有限公司 阅读
1.使用固态继电器输出端子时,应注意以下事项:
(1)输入工作电压应合适。如果输入电压高于规定值,则需要外部限流电阻将输入电流限制在输入参数的规定值内。
(2)如果传输端工作在噪声环境中,应选择导通电压与非导通电压相差较大的固态继电器,以避免输入端噪声干扰造成的控制误差。
(3)固态继电器的输入端可以分为恒流输入和串联电阻限流输入,也可以分为正逻辑和负逻辑,因此应该根据这些不同的输入条件来确定驱动电路。
(4)一般固态继电器的输入端为电流驱动,应尽量采用低电平输出驱动方式。
(5)电器的输入端子可以串联和并联,但应满足各固态继电器输入参数的要求。
2.使用固态继电器输出端子时,注意以下事项:
(1)固态继电器的输出负载能力随着环境温度的升高而降低,因此在环境温度大于50℃的条件下工作的固态继电器的选定负载能力必须留有一定的余量。
(2)选择固态继电器的输出参数时,应考虑额定输出工作电压和电流是否与实际工作电压和电流一致。
(3)交流固态继电器可分为过零型和随机型。如果要考虑使用中射频干扰的影响,应该选择过零固态继电器。但是在高速通断情况下使用过零固态继电器时,需要注意的是,输出动作时间相对于输入信号会有一个延迟时间,可以计算为不超过被控交流电压的半个周期。
(4)固态继电器受控交流正弦波的频率一般为40~70Hz。如果受控电源的波形和频率超过此范围,应根据具体情况确定。
(5)继电器负载多样。因此,在选择固态继电器之前,我们必须首先了解负载的性质及其对继电器操作的影响。考虑到启动时电网电压和负载的波动一般比额定电流大几倍,晶闸管芯片抗电流冲击能力较差,在选择固态继电器的电流规格时应留出适当的裕量。
①阻性负载:固态继电器最简单的应用场合是恒阻性负载。此时,只要注意稳态电的额定值,选择合适的闭锁电压,继电器就能可靠工作。当在重负载循环下使用时,电流上升率(di/dt)必须限制在重复di/dt的额定限值内。对于阻性负载,一般要求固态继电器的电峰值电压为所用线电压的1.5~2倍,额定电流应为负载额定电流的2倍。
白炽灯和电阻丝也是阻性负载,但是有负载变化的问题。因为它们在冷态时的电阻约为热态的10%,所以负载接通时会有较大的浪涌电流。此时,如果选用普通固态继电器,其额定电流值应降额20%-30%。
②感性负载:感性负载本身有助于限制电流的上升速度,但电压变化率(dV/dt)很大,往往导致继电器运行不可靠。此时,可以在固态继电器的输出端并联RC吸收电路。对于感性负载,一般要求固态继电器的电气峰值电压为所用线电压的2.5~3倍,而所选模块的额定电流在负载较轻时应为额定负载电流的2.5倍,在负载中等时应为额定负载电流的3倍,在负载较重时应为额定负载电流的4~4.5倍。对于重感性负载或频繁开关的场合,继电器应降额,如将380伏电气产品降低到220伏..
③容性负载:虽然容性负载很少使用,但在应用中会遇到。如果没有外部限制阻抗,电容性负载的电流上升率(di/dt)在放电时可以趋近于无穷大,所以使用电容性负载时必须限制瞬态电压。最好的办法是选择零电压导通的固态继电器。
(6)浪涌电流。交流固态继电器的涌流一般是额定电流的10倍,而DC固态继电器的涌流是额定电流的1.5~5倍。许多负载,如白炽灯、电阻丝、电磁铁、中间继电器、变压器和交流电机,在接通时会产生很大的浪涌电流。对于上述场合使用的固态继电器,最好选择增强型固态继电器。
输出端应增加保护装置。过压、过流和负载短路是固态继电器永久损坏的主要原因,因此在某些场合应增加保护装置。比如在大负载的情况下,可以在输出端加入RC吸收回路,可以并联变阻器吸收瞬态电压;增加保险丝和安全开关似乎可以防止过电流。
3.注意固态继电器的散热。
固态继电器开启时的发热量因型号不同而异。一般印刷电路板用固态继电器的电流容量不超过5A,开机时产生的热量不大,不需要散热器就能自然散热。
(1)内置固态继电器应用于10A以下的电流容量时,可以安装在散热好的金属板上自然散热;对于OA以上的电流容量,需要增加散热器和自然风冷;当恒定电流大于30年时,应增加一个散热器并强制风冷。
(2)由于导通状态压降,固态继电器工作时发热,需要安装散热器。安装散热器时,必须与产品的散热面光滑平整,并在其表面均匀涂上一层导热硅脂。最后,带平垫圈和弹簧垫圈的螺钉应对称拧紧并固定。
(3)当固态继电器第一次停止工作时,应在仍有残余温度的情况下拧紧固定螺钉,使固态继电器的底板与散热器表面紧密接触,达到最佳散热效果。不同类型固态继电器的标称电流是环境温度40℃时的标称电流,所以散热要充分!
4.使用中要注意漏电流。
固态继电器的输出端设置了RC吸收电路来吸收浪涌电压,但在关断状态下会增加漏电流。漏电流一般为5~10mA,不会影响5W以上的负载,但容易对小功率变压器和电动机造成误操作,应引起重视。
针孔焊接固态继电器,应注意焊接温度不超过260℃,焊接时间不超过10s。
5.工作环境和条件:
(1)环境适应温度应在5℃至+45℃之间。
(2)工作场所应干燥、通风、无尘、无腐蚀性气体。
(3)根据负载电流与环境温度的关系,当环境温度高或散热条件差时。当前的容量应该增加。为了防止使用过程中负载短路,需要在负载电路中串联与本产品对应的快速断开开关或快速熔断器。
(4)不得并联使用几个固态继电器的输出端子来试图增加输出电流。当多个固态继电器用于共享一个控制电源时,输入端子可以串联或并联使用。
综上所述,不难发现,固态继电器之所以在使用中需要注意这么多事项,是因为固态继电器本身固有的缺点。能否通过技术手段改善固态继电器的缺点,在原有的基础上进行改进,使之成为一款完美的产品?河北左友电子科技有限公司已经给出了这个问题的答案。河北省邢台市清河县2015年研发设计的电子超导固态继电器满足了这一要求,完善了固态继电器的不足。即使在大电流工作中没有散热器,它也能正常工作。它还可以用于交流和DC的目的,具有广泛的可控范围。当电压范围为1-450伏时,可由计算机接口驱动。


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