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PILZ继电器损耗和发热量之间有些什么关联


发布日期:[2018-11-05] 共阅[509]次

    PILZ继电器损耗和发热量之间有些什么关联
    PILZ继电器对于电子元件来说,热量是为致命的杀手。在热量大的环境下,任何电子元件的使用寿命都会大幅度缩短,而固态继电器作为电子元件大家族成员之一,也是如此。
    PILZ继电器热量为什么会对固态继电器产生影响,会产生多大影响呢?接下来我们就揭晓答案!固态继电器作为智能开关元件,以可控硅作为控制终端。可控硅在运行过程中会产生高达1.5V的通态压降。假设固态继电器的实时工作电流为30A,那么,根据P=UI,那么损耗的功率就高达45W,而这些功耗也就理所当然的转化成了热量。长时间热量累计起来,自然会对固态继电器内部产生巨大的破坏。因此,传统固态继电器在工作电流超过10A的情况下,就必须加装散热器,降低工作时所承受的热量。
    PILZ继电器但是,加装散热器的方法,治标不治本,无法根除固态继电器受热量影响大的现实。而如何有效降低固态继电器通态压降,才是彻底解决固态继电器发热的关键难题。针对这一难题,电子超导型固态继电器给出了自己的答案。它创造性的使用了内置小型继电器+可控硅的复合型控制方式,而且以内置小型继电器为主,可控硅为辅。这样就有效减少了可控硅在工作中的工作时间,从源头处解决了可控硅通态压降大的问题,减少了固态继电器的发热量,也使其免受辅助散热设备的束缚,在技术和性能两方面都实现了新的突破和进步。
    PILZ继电器作为智能开关元件,在工业自动化领域的应用非常广泛。与其他开关控制元件相比,固态继电器具有反映灵敏,开关速度快,关断效果良好等特点。但是由于其内部可控硅作为一个半导体元件,在长期时候过程中会出现发热量过大的情况,及时在散热器的辅助下,也容易积存大量热量。
    尤其在配套设备感性或阻性负载的影响下,很容易对固态继电器的使用寿命产生非常不利的影响。
    针对固态继电器这一点“美中不足”,河北佐佑电子科技有限公司创新性的将传统的可控硅控制的方式升级为内置小型继电器+可控硅的复合型控制方式,并研发出了电子超导型固态继电器。这种新型固态继电器在实际控制过程中,以内置小型继电器为主,可控硅为辅。这种控制方式极大的缩短了可控硅的运行时间,降低了可控硅的功耗和硬件损耗。从而大大延长了固态继电器的使用寿命,其开关次数超过2500万次。
    PILZ继电器除此之外,缩短可控硅的工作时间,降低可控硅的发热量,也大大提高了电子超导型固态继电器在阻性负载条件下的负载能力,基本上实现了实际负载电流与标称负载电流的完全对等,大大提高了固态继电器的实际性能表现,真正达到了高达70A的实际电流负载能力。
    PILZ继电器是指定条件下能承受的稳态阻性负载的大允许电压有效值。如果受控负载是非稳态或非阻性的,必需考虑所选产品是否能承受工作状态或条件变化时(冷热转换、静动转换、感应电势、瞬态峰值电压、变化周期等) 所产生的大合成电压。例如负载为感性时,所选额定输出电压必须大于两倍电源电压值,而且所选产品的阻断(击穿)电压应高于负载电源电压峰值的两倍。如在电源电压为交流220V、一般的小功率非阻性负载的情况下,建议选用额定电压为400V—600V的SSR产品;但对于频繁启动的单相或三相电机负载,建议选用额定电压为PILZ继电器的SSR产品。
    PILZ继电器额定输出电流和浪涌电流
    PILZ继电器额定输出电流是指在给定条件下(环境温度、额定电压、功率因素、有无散热器等)所能承受的电流大的有效值。一般都提供热降额曲线。如周围温度上升,应按曲线作降额使用。
    PILZ继电器是指在给定条件下(室温、额定电压、额定电流和持续的时间等)不会造成*性损坏所允许的大非重复性峰值电流。交流继电器的浪涌电流为额定电流的5-10倍(一个周期),直流产品为额定电流的1.5-5倍(一秒)。在选用时,如负载为稳态阻性,SSR可全额或降额10%使用。对于电加热器、接触器等,初始接通瞬间出现的浪涌电流可达3倍的稳态电流,因此,SSR降额20%-30%使用。对于白织灯类负载,SSR应按降额50%使用,并且还应加上适当的保护电路。对于变压器负载,所选产品的额定电流必须高于负载工作电流的两倍。对于负载为感应电机,所选SSR的额定电流值应为电机运转电流的2—4倍,SSR的浪涌电流值应为额定电流的10倍。
    1. 在选用小电流规格印刷电路板使用的固态继电器时,因引线端子为高导热材料制成,焊接时应在温度小于250℃、时间小于10S的条件下进行,如考虑周围温度的原因,必要时可考虑降额使用,一般将负载电流控制在额定值的 1/2以内使用。
    2. 各种负载浪涌特性对固态继电器SSR的选择
    被控负载在接通瞬间会产生很大的浪涌电流,由于热量来不及散发,很可能使SSR内部可控硅损坏,所以用户在选用继电器时应对被控负载的浪涌特性进行分析,然后再选择继电器。使继电器在保证稳态工作前提下能够承受这个浪涌电流,选择时可参考表2各种负载时的降额系数(常温下)。
    如所选用的继电器需在工作较频繁、寿命以及可靠性要求较高的场合工作时,则应在表2的基础上再乘以0.6以确保工作可靠。
    一般在选用时遵循上述原则,在低电压要求信号失真小可选用采用场效应管作输出器件的直流固态继器;如对交流阻性负载和多数感性负载,可选用过零型继电器,这样可延长负载和继电器寿命,也可减小自身的射频干扰。如作为相位输出控制时,应选用随机型固态继电器。
    3. 使用环境温度的影响
    固态继电器的负载能力受环境温度和自身温升的影响较大,在安装使用过程中,应保证其有良好的散热条件,额定工作电流在10A以上的产品应配散热器,100A以上的产品应配散热器加风扇强冷 。在安装时应注意继电器底部与散热器的良好接触 ,并考虑涂适量导热硅脂以达到散热效果。
    如继电器长期工作在高温状态下(40℃~80℃)时,用户可根据提供的大输出电流与环境温度曲线数据,考虑降额使用来保证正常工作。
    4. 过流、过压保护措施
    在继电器使用时,因过流和负载短路会造成SSR固态继电器内部输出可控硅*损坏 ,可考虑在控制回路中增加快速熔断器和空气开关予以保护型(选择继电器应选择产品输出保护,内置压敏电阻吸收回路和RC缓冲器,可吸收浪涌电压和提高 dv/dt耐量);也可在继电器输出端并接 RC吸收回路和压敏电阻(MOV)来实现输出保护。选用原则是220V选用500V-600V压敏电阻,380V时可选用800V-900V压敏电阻。
    5. PILZ继电器输入回路信号
    PILZ继电器在使用时因输入电压过高或输入电流过大超出其规定的额定参数时,可考虑在输入端串接分压电阻或在输入端口并接分流电阻,以使输入信号不超过其额定参数值。
    6 在PILZ继电器具体使用时,控制信号和负载电源要求稳定,波动不应大于10%,否则应采取稳压措施。
    7. 在安装使用时应远离电磁干扰,射频干扰源,以防继电器误动失控。
    8. PILZ继电器开路且负载端有电压时,输出端会有一定的漏电流,在使用或设计时应注意。

 
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