技術支持
首頁 > 技術支持答:固態繼電器是用分離的電子元器件、集成電路(或芯片)及混合微電路技術結合發展起來的,一種具有繼電特性的無觸點式電子開關,全密封的固體器件。為四端有源器件,其中兩個端子為低電流輸入控制端,另外兩端為高電流輸出受控端,即負載端,中間采用光電隔離,作為輸入輸出之間電氣隔離。在輸入端加上直流或脈沖信號,輸出端就能從關斷狀態轉變成導通狀態,無信號時就呈阻斷狀態,從而控制較大負載。但由于這種隔離,繼電器的負載端實際上通過開關電路來供電,所以要啟動繼電器必須在負載端同時提供電壓和負載。固態繼電器是具有壽命長、可靠性高、開關速度快、電磁干擾小、無噪聲、無火花等特點,可廣泛應用于航天、航海、家電、機床、通訊、化工、煤礦等工業自動化等領域。
2.問:與機械繼電器相比,使用SSR有什么優點呢?
答:很多應用中,需要很快的切換功率元件(從幾瓦到到數千瓦)。一個很好的例子是溫控系統中的加熱器元件的控制。通過寬脈沖調幅調節輸入系統的加熱,周期地開關固定功率的加熱元件,從幾秒到幾分鐘。機械式繼電器具有有限的開關次數,還會產生火花和頻繁動作而產生的電弧,久而久之就增加了不穩定性,因為它們的元件經過幾萬次之后就用壞了。SSR就沒有這些問題。如果應用得當,可以無限運行。
3.問:使用SSR有哪些限制呢?
答:與機械式繼電器相比,SSR的限制非常少。首先,因為SSR是基于半導體的,所以既不能全路導通,又不能全路關斷。這意味著處于"on"狀態,有電流時,繼電器仍然具有內阻,使繼電器發熱。當處于"off"狀態,繼電器仍然具有少量的泄漏電流,通常幾毫安。電流泄漏可以用來保持某些負載不會關斷,特別是高阻抗時。另外,SSR對于電壓的瞬變非常敏感,盡管固態繼電器都具有非常好的瞬變保護,如果繼電器經受足夠次數的沖擊時,也會損壞或降低性能。這就使得SSR用于驅動大電感機電負載時,例如有些螺線管或電動機時,不是特別理想的。SSR也絕不能應用于某些條件下,比如安全電源開關,因為即使在off狀態下,也存在泄漏電流。通過SSR的泄漏電流存在,也可能會瞬間出現高電壓。即使繼電器不傳導大電流,開關端也將會"發熱",因此非常危險。
4.問:請問單相固態繼電器和三相固態繼電器有什么區別嗎?
答:每一相使用一個繼電器。由于SSR使用的半導體類型的限制,制造多相SSR是不實際的。然而,多相操作可以通過使用多個繼電器來實現,故而三相固態繼電器,實質也是三只單相固態繼電器組成。
5.問:可以將多個SSR并聯起來從而獲得較高的電流等級嗎?
答:不行。沒有辦法能保證兩個或多個繼電器并聯使用時,會同時接通。對于每一個繼電器,輸出端都需要一個最小的電壓才能起作用。由于光電隔離的特性,觸點實際上是通過開關電路來供電的。一個繼電器先接通時,第二個繼電器會失去導通電壓,這樣它就不會接通了,或者至少要等到第一個繼電器不再攜帶很大的電流時才導通,不能保證同步導通。
6.問:“過零”導通電路指的是什么呢?
答:所謂"過零"是指,當加入控制信號,交流電壓過零時,SSR才會變為通態;而當斷開控制信號后,SSR要等待交流電的正半周與負半周的交界點(零電位) 時,SSR才會變為斷態。如下圖所示。這種設計所產生的EMI/RFI噪聲也非常低,能防止產生高次諧波干擾和對電網的污染。所以只有在交流電壓的零電位點,AC SSR才會導通(有控制電壓信號)或關斷(無控制電壓信號)。所有的AC SSR都設有過零導通和關斷電路。當AC交流電壓為零時,沒有電流流過,這就使得繼電器中的半導體設備安全、容易的通斷。
7.問:可以使用交流固態繼電器來控制直流負載嗎?
答:不行。由于上面所述的過零電路,繼電器將永遠不會導通,即使通了,也關不了。因為DC電壓不可能降到零。
8.問:可以使用直流固態繼電器來控制交流負載嗎?
答:不行。用于直流固態繼電器的半導體設備是極性的。當極性反轉,波形改變時,它將關斷或導通。
9.問:直流固態繼電器可以用來控制模擬信號嗎?
答:不推薦使用,原因很多。首先,通過繼電器的壓降將會導致信號丟失。其次,操作電壓和電流較低時,SSR的導通特點是非線性的。使用機械繼電器,效果會更好。
10.問:固態繼電器與固態調壓器有什么不同?
答:首先要說明就是月盛固態繼電器是繼電器的一種,主要用于通斷通斷I/0的工況中。固態調壓器顧名思義,也就是說是一種可調的可控硅調壓器,可接受模擬信號:4-20MA,1-5V,0-10V或手動10K電位器,主電路進出是不隔離的,正常與控制信號是隔離的,當然也不隔離的,如:電阻型調壓器SSR-40VA。
11.問:我的繼電器不起作用了,可能是什么原因呢?
答:SSR失效有多種原因。多數情況下,不起作用指的是不能接通或關斷。通常,SSR失效是由于不正確的安裝,因為它們簡單、可靠。如果您的SSR失效了,首先檢查一下繼電器的操作參數,確保繼電器適用于該系統,并且繼電器安裝正確。導致SSR失效的常見原因有下列三個:SSR與負載不匹配。由于長時間負載較大電流,繼電器過熱損壞。SSR保護不充分。記住半導體不如簡單的金屬觸點堅固。反相電壓超過繼電器的PRV等級時,將會導致損壞。開關電路的電壓尖峰,可能是電感的影響,破壞一個或多個內部的開關設備。大電感負載時,記住要使用減震器、二極管、MOV或整流二極管。SSR安裝不正確。SSR沒有安裝足夠大的散熱器、或者沒有使用傳熱元件,使得繼電器過熱。負載端沒有緊固好,也將會產生繼電器電弧或發熱。推薦在負載螺紋端扭矩是15 到 16 inch-pound.要確保端子緊固,并在接縫處進行焊接,確保良好的電接觸,并進行保護以免腐蝕。
12.問:怎樣對SSR進行測試呢?
答:使用測試機械繼電器同樣的方法對SSR進行測試是不可能的。典型的SSR對于放置在輸出負載端的歐姆表會產生無限大的阻抗。原因很多。首先,SSR需要較小的功率驅動,功率從放置在負載端的任何電壓源獲取。典型的萬用表不足以提供足夠大的電壓使得繼電器改變狀態。其次,AC SSR 包含過零電路。除非存在零電位將不會改變狀態。多數的測試設備將會提供直流電壓,因此繼電器將不會過零,不會改變狀態。要測試SSR,最好在實際使用的開關電路電壓下進行測試,用來驅動負載,例如一個大的電燈泡。
13.問:我有一個SSR用來驅動負載。負載正確導通,但是從來都不關斷,除非我整個關閉繼電器的電源。到底是什么原因呢?
答:這是當使用高阻抗負載時,通常會出現的問題,例如使用霓虹燈或小螺線管。這樣的負載通常具有相對較大的初始電流,但是較小的保持電流。結果是通過繼電器的斷開狀態泄漏電流不足以使得負載接通(見前節),但是一旦接通后,就一直保持通態,無法斷開。解決的方法是將一個功率電阻與負載并聯,使流過該功率電阻的電流是SSR額定最大泄漏電流的8-10倍,要確保該電阻具有足夠高的功率等級。例如,當SSR負載端采用120VAC時,泄漏電流是5mA時,最好使流過電阻的電流是50mA。根據歐姆定律,電阻值最好選擇2,400歐姆的。電阻器的耗散功率為6W,所以應該使用7.5W或10W的功率電阻器。
14.問:我有一個新的AC SSR驅動一個螺線管。第一次可以導通,但是以后就不導通了。為什么呢?
答:有些螺線管、有些類型的鹵素燈以及某些類型的頻閃燈,將二極管與線圈或燈絲串聯。這使得燈的作用類似于半波整流器。固態繼電器具有內置的RC回路與輸出并聯。回路中的電容充電但是不能通過串聯的二極管放電,使得電壓出現在SSR終端。因為SSR必須要出現零點電位,所以這種條件下它就再不能導通了。解決的辦法是在繼電器的終端放置一個大的電阻(幾千歐姆),將電容的電荷釋放,從而電壓過零。
15.問:固態繼電器要裝散熱片嗎?什么情況下要!
答:固態繼電器是功率器件,理論上都要配備散熱片,負載小,不至于器件損壞就免了,2A以下負載一般不用,大于2A以上的都要考慮散熱。
16.問:月盛固態繼電器型號如何辨別?
答:如:SSR-40DA,就是單相直流控交流,標稱電流40A。
如:TSR-40DA-H,就是三相直流控交流,標稱電流40A。
如:SSR-40WA,就是單相固態調壓器,標稱電流40A。
如:TSR-40WA-H,就是三相固態調壓器,標稱電流40A。