SSR固态继电器的相关知识介绍
连接螺线管、电磁阀等负载时,请连接防止反电动势的二极管。
施加超出SSR输出元件耐压的反电动势时,会导致SSR输出元件的破坏。作为相应措施,可以将表1的元件和负载并联接入(图1)。
吸收元件中,二极管方式是抑制反电动势效果最好的。但螺线管、电磁阀的复位时间会变长。请在实际使用电路上确认后使用。另外,可以使用二极管和齐纳二极管缩短复位时间。在这种情况下,齐纳二极管的齐纳电压(Vz)越高复位时间越短。
二极管的选择方法:
耐电压=VRM≥电源电压×2
正向电流=IF≥负载电流
齐纳二极管的选择方法:
齐纳电压=VZ<SSR的集电极发射极之间电压-(电源电压+2V)
齐纳浪涌功率=PRSM>VZ×负载电流×安全率(2~3)
※ 如果齐纳电压(VZ)增高,则齐纳二极管的容量(PRSM)将变大。
2.关于DC输出型中的AND电路
在以下电路中,请使用G3DZ、G3RZ。在一般情况下,SSR也可能出现复位不良。
3.关于自保持电路
要使用自保持电路时,请利用有接点继电器构成电路。(SSR中不能组成自保持电路)
4.关于各负载SSR的选择
下面显示各负载浪涌电流的实例。
①加热器 (阻性负载)
没有浪涌电流的负载。一般和电压输出的温度控制器组合用于开关加热器。还可以使用带过零触发功能的SSR,大幅抑制噪声的产生。但是,该种负载不包括纯金属类、陶瓷类的加热器。纯金属类、陶瓷类的加热器在常温下电阻值较低,因此SSR中流过过载电流,可能导致SSR破坏。开关纯金属类、陶瓷类的加热器时,请选择电力调制器(G3PX)的长时间软启动类型或恒定电流类型。
②灯负载
白炽灯、卤素灯等接通电流很大(额定电流的约10~15倍)。请选择SSR,使得该接通电流的峰值在SSR接通电流耐量的1/2以下。重复施加超出接通电流耐压量1/2的接通电流,会导致SSR输出元件的电流破坏。
③马达负载
马达启动时,会有相当于额定电流5~10的接通电流流过。另外,接通电流流通的时间也会变长。因此,测定实际使用状态下的接通电流及启动时间后,选择SSR使得接通电流的峰值在SSR接通电流耐量1/2以下。SSR关闭时由于马达发出的反电动势可能会导致SSR的破坏,请实行过电压保护。
④变压器负载
SSR关闭瞬间,10~500ms之内会有10~20倍的励磁电流流过SSR。如果次级无负载,励磁电流最大。请选择SSR使得该励磁电流在SSR接通电流耐量1/2以下。
⑤半波整流电路
有些交流用电磁计数器及螺线管内置有二极管,半波整流。该负载中只加有SSR的输出电压的半波。为此,在带过零触发功能的SSR中,可能导致无法关闭。对此,可以采取以下两种方法解决。
a.连接流过SSR负载电路约20%的电流的泄放电阻。(参照下图)
b.使用无过零触发功能的SSR。但半波整流的制动器线圈的开关则不受此限制,请另行商谈。
⑥全波整流负载
有些交流用电磁计数器及螺线管内置有二极管,全波整流。这种负载中的负载电流会如下图所示,变为接近于矩形波的波形形。
因此,交流用SSR在输出元件中使用晶匣管开关(电路电流不为0,元件不断开),如果负载电流波形为矩形波,可能导致SSR复位不良。
开关全波整流的负载时,请选择-V型或功率MOSFET继电器。
(-V型SSR)
(-V型SSR) G3F-203SL-V、G3H-203SL-V
(功率MOS FET继电器) G3DZ、G3RZ、G3FM
⑦小容量负载
SSR中没有输入信号时,输出(LOAD)处会流过数mA的漏电流IL。为此,如果该漏电流大于负载的复位电流,会引起复位不良。请增加SSR开关电流的泄放电阻R和负载并联,以解决问题。
E:负载(继电器等)的复位电压
I:负载(继电器等)的复位电流
⑧变频器负载
请不要将变频器控制的电源作为SSR的负载电源使用。变频器控制的波形会变为矩形波,因此dV/dt非常大,会引起SSR误启动,导致复位不良。
在输入处使用变频器控制的电源的场合,只要电源的有效值在SSR的使用电压范围内,就可以使用。
SSR关闭时,电源电压+电容器的电荷电势施加到SSR的两端。因此请选择SSR使得可使用电压在电源电压的2倍以上,同时使得充电电流在SSR接通电流耐量1/2以下。