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固态继电器的优缺点

218hty  发表于 2008/9/23 21:58:36    精华  5987 查看 17 回复  [上一主题]  [下一主题]

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固态继电器的优缺点
     固态继电器(SSR)与机电继电器相比,是一种没有机械运动,不含运动零件的继电器,但它具有与机电继电器本质上相同的功能。SSR是一种全部由固态电子元件组成的无触点开关元件,他利用电子元器件的点,磁和光特性来完成输入与输出的可靠隔离,利用大功率三极管,功率场效应管,单项可控硅和双向可控硅等器件的开关特性,来达到无触点,无火花地接通和断开被控电路。
     固态继电器有三部分组成:输入电路,隔离(耦合)和输出电路。安输入电压的不同类别,输入电路可分为直流输入电路,交流输入电路和交直流输入电路三种。有些输入控制电路还具有与TTL/CMOS兼容,正负逻辑控制和反相等功能。固态继电器的输入与输出电路的隔离和耦合方式有光电耦合和变压器耦合两种。固态继电器的输出电路也可分为直流输出电路,交流输出电路和交直流输出电路等形式。交流输出时,通常使用两个可控硅或一个双向可控硅,直流输出时可使用双极性器件或功率场效应管。

固态继电器的优点
     1、高寿命,高可靠:SSR没有机械零部件,有固体器件完成触点功能,由于没有运动的零部件,因此能在高冲击,振动的环境下工作,由于组成固态继电器的元器件的固有特性,决定了固态继电器的寿命长,可靠性高。
     2、灵敏度高,控制功率小,电磁兼容性好:固态继电器的输入电压范围较宽,驱动功率低,可与大多数逻辑集成电路兼容不需加缓冲器或驱动器。
     3、快速转换:固态继电器因为采用固体其间,所以切换速度可从几毫秒至几微秒。
     4、电磁干扰笑:固态继电器没有输入"线圈",没有触点燃弧和回跳,因而减少了电磁干扰。大多数交流输出固态继电器是一个零电压开关,在零电压处导通,零电流处关断,减少了电流波形的突然中断,从而减少了开关瞬态效应。

固态继电器的缺点
     1、导通后的管压降大,可控硅或双相控硅的正向降压可达1~2V,大功率晶体管的饱和压浆液灾1~2V之间,一般功率场效应管的导通电祖也较机械触点的接触电阻大。
     2、半导体器件关断后仍可有数微安至数毫安的漏电流,因此不能实现理想的电隔离。
     3、由于管压降大,导通后的功耗和发热量也大,大功率固态继电器的体积远远大于同容量的电磁继电器,成本也较高。
     4、电子元器件的温度特性和电子线路的抗干扰能力较差,耐辐射能力也较差,如不采取有效措施,则工作可靠性低。
     5、固态继电器对过载有较大的敏感性,必须用快速熔断器或RC阻尼电路对其进行过在保护。固态继电器的负载与环境温度明显有关,温度升高,负载能力将迅速下降。

 

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  • 钟灵山

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    钟灵山   发表于 2007/3/19 15:34:34

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    JNZHLF   发表于 2007/3/19 22:42:08

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    phjxx   发表于 2007/3/22 10:56:41

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    218hty   发表于 2007/4/2 10:58:08

    当固态继电器带直流感性负载的时候,必须在负载两端并联反向并联吸收二极管,用于吸收负载断开瞬间产生的反向电压。
       接线时注意二极管的极性,不要接反,否则会造成短路,烧坏二极管、固态继电器......
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    引用 218hty 2007/4/2 10:58:08 发表于6楼的内容

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    218hty   发表于 2007/4/2 11:00:29

    当固态继电器驱动小容量负载的时候,负载两端必须并联泄漏电阻。因为固态继电器属于晶体管、晶闸管电子元件。当关断时可能仍有数mA的泄漏电流存在,而这个泄漏电流足可以让小容量的负载动作,或者让小容量的负载无法释放。
        
    比如说固态继电器驱动电磁阀、发光二极管等等设备,就需要在负载两端必须并联泄漏电阻。


     固态继电器控制回路采用了晶体管,而主回路则采用了单向或双向晶闸管。


    当电控柜内有多个固态继电器时,由于环境温度、固态继电器发热程度(实际电流大小)、电控柜结构/空间等等因素,可能需要在电控柜上加装散热风扇。具体安装散热风扇的个数请根据实际情况决定,并参阅相关资料。


     固态继电器只是一个无触点开关元件,不是调压器,不能调压!不过市面上有专门用于调压的三相调压固态继电器,请在网上搜索相关资料。


     当固态继电器功率比较大时(例如20A以上),需要加装散热器。
        
    具体哪种情况下需要加装散热器,和固态继电器的选型余量、实际电流大小、环境温度、电控柜通风条件、电控柜结构、固态继电器安装方式等因素有关。
        
    是否需要加装散热器可以参阅选型样本、咨询设备供应商技术支持。不过实际使用中,40~60A以上的固态继电器一般都加装散热器。
        
    对于某些大功率的固态继电器(例如150A),如果散热器的容量不够(达不到散热要求),还需要在散热器上加装冷却风扇对散热器进行强制风冷(和电脑CPU风扇差不多)。

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    引用 218hty 2007/4/2 11:00:29 发表于7楼的内容

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    218hty   发表于 2007/4/2 11:00:53

    如果控制固态继电器的信号比较容易受到干扰,需要在固态继电器输入侧加装RC回路。R、C的具体值请参阅相关资料。
       下面是对输入脉冲干扰和电磁干扰的处理实例:
       
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    引用 218hty 2007/4/2 11:00:53 发表于8楼的内容

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    218hty   发表于 2007/4/2 11:01:11

    当固态继电器驱动小容量负载的时候,负载两端必须并联泄漏电阻。因为固态继电器属于晶体管、晶闸管电子元件。当关断时可能仍有数mA的泄漏电流存在,而这个泄漏电流足可以让小容量的负载动作,或者让小容量的负载无法释放。
       比如说固态继电器驱动电磁阀、发光二极管等等设备,就需要在负载两端必须并联泄漏电阻。
       
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    引用 218hty 2007/4/2 11:01:11 发表于9楼的内容

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    218hty   发表于 2007/4/2 11:01:36

    下面是单相固态继电器的一些应用实例:
       
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    引用 218hty 2007/4/2 11:01:36 发表于10楼的内容

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    218hty   发表于 2007/4/2 11:03:35

     “电机功率:550瓦   电压:三相127伏   正常工作电流:3-4安     堵转最高电流:15安”数据中没有选用固态继电器,无法精确计算。
      那么假设你选用的是20A的固态继电器G3NA-220B,那么电阻为:
        R>127*根号2÷220
        那么选用1欧姆/10W左右的电阻就可以了——电阻太小起不到作用,电阻太大浪费能源而且影响电机正常运行。


    需要说明的是:选用这个电阻的原因是——因为可控硅的特性致使正反转控制触点必须间隔30ms以上才能动作;固态继电器被干扰。

    解决方案:
        1、选取保护电阻;
        2、加时间继电器或设置相关控制回路,强制使正反转控制端子动作时间大于30ms;
        3、尽量采用DC24V控制输入的固态继电器,尽大可能的避免受到外界干扰。

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    引用 218hty 2007/4/2 11:03:35 发表于11楼的内容

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