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固體繼電器技術特點及應用
發(fā)布時間:2014-11-20
固態(tài)繼電器(SSR)是繼電器技術發(fā)展的一大趨勢,也是近幾年市場需求增長最快的繼電器,在全球繼電器中的比例約為8%。通訊、微處理器控制及安全設備用的SSR需求增長20%以上。據(jù)報告,有從機電繼電器轉向較貴的固體繼電器趨勢.
固態(tài)繼電器的主要優(yōu)點是:
(1) 可靠性高:無運動零部件、無機械磨損,無動作雜訊,無機械故障;
?。?) 安全性好:無燃弧觸點、無觸點間的火花、電弧、無觸點抖動和磨損,對外干擾?。?/span>
?。?) 開關速度迅速:動作時間可達10-3S以下;
?。?) 靈敏度高:控制功率小,可達10-3以下,能很好地與TTL、CMOS電路相容;
?。?) 抗干擾、抗衝擊振動性能優(yōu)良:容易實現(xiàn)“零”壓切換;
?。?) 一般用絕緣材料灌封成全封閉整體,所以具有良好的防潮、防黴、防腐性能,防爆性能也極佳;
(7) 壽命長:半導體器件作為開關工作,壽命基本就是半導體的壽命;
?。?) 易實現(xiàn)附加功能;
SSR在美國和日本發(fā)展較快。在美國SSR占其繼電器市場份額達10%以上。而我國僅占繼電器市場1%左右,市場潛力較大。據(jù)預測,我國SSR市場將以每年20%的速度遞增,主要在電信、航空電子、數(shù)據(jù)處理、工業(yè)控制系統(tǒng)、辦公設備、汽車控制開關和測試設備、儀錶等領域應用。
固態(tài)繼電器使用中應注意的問題
SSR性能參數(shù)測試時應注意以下幾點:
(1)測試直流SSR接通和關斷電壓時,輸入電壓不能長時間處於接通與關斷之間,否則輸出端功耗急劇上升,容易燒壞輸出開關元件。
(2)測試中不要隨意加快動作速率(一般輸入信號的一個週期長應為接通和關斷時間之和的10倍以上),否則因動態(tài)開關損耗大無法工作,甚至燒壞輸出開關元件。
?。?)測試時,首先要瞭解輸出電流與殼溫(環(huán)境溫度)之間的關係曲線(殼溫上升或不帶散熱器時額定輸出電流會下降),避免超載引起永久性失效。
?。?)SSR在關斷狀態(tài)下輸出兩端不能實現(xiàn)完全的隔離,存在一定的漏電流,在較高電壓下測試介質耐壓和絕緣電阻在使用時,易發(fā)生觸電事故。輸出兩端絕不可測試絕緣電阻或耐壓。
SSR使用中應注意的問題
(1)在實際使用時,必須使產品的實際使用條件完全符合產品各項參數(shù)和特性曲線的要求。
?。?)SSR受溫度影響較大,使用時要考慮好散熱(一般負載電流>5A時應裝散熱片),當環(huán)境溫度高時,SSR的負載能力必然相應下降,因此選用SSR時須留有一定的餘量。
?。?)當繼電器處於導通狀態(tài)時,將承受P=V(管壓降)×I(負載)的耗散功率。因此必須根據(jù)實際工作環(huán)境,合理選用散熱器的尺寸或降低負載電流使用。
(4)SSR不允許過壓過流工作。由於白熾燈、電爐等負載的“冷阻”特性,將導致開通瞬間的浪湧電流(一般為額定負載電流的7倍或更大)。對此類負載,負載能力應留有充分的餘量。
?。?)在實際運行中負載短路極易造成繼電器損壞。應採用快速熔斷器和空氣開關保護,避免因負載短路造成繼電器損壞。
?。?)輸入工作電壓的波動係數(shù)應保證在5%以內。
?。?)為了確保繼電器正常工作,環(huán)境溫度較低時應適當增大輸入電流,溫度較高時應適當減小輸入電流值。
?。?)若輸入電壓過高,接近或超過極限時,可外接限流電阻。
?。?)若用IC直接驅動繼電器輸入時,應有足夠的負載能力和盡可能低的“0”電平輸入。
輸出端工作條件:
為確保SSR可靠工作,必須正確使用繼電器的最大極限參數(shù)和採取必要的保護方法。
?。?) 峰值電壓選擇:對於不同性質的負載應正確選擇繼電器的最大峰值電壓。
電感負載:應選取線路電壓(有效值)的2-3倍。
純電阻負載:應選取線路電壓(有效值)的1.5-2倍。
?。?) 輸出端RC浪湧吸收回路:繼電器的內部裝有RC浪湧吸收網(wǎng)路??筛鶕?jù)實際需要外接RC吸收網(wǎng)路。
(3) 電源端使用RC浪湧吸收回路:以消除電網(wǎng)在切換時產生的瞬變電壓對繼電器造成的損壞。
?。?) SSR開路時,開路電阻不是無窮大,產生一定的漏電流,設計線路時要注意到。
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