水利局工程项目管理人员必看固态继电器选型注意事项及工作原理全解析
一、固态继电器的使用选型以及注意事项
在选择适合于水利工程项目中使用的小电流规格印刷电路板固态继电器时,应考虑焊接温度和时间,以避免损坏电子元件。建议控制负载在额定值的一半以内。
对于需要频繁操作或要求高可靠性的负载,应根据被控设备的浪涌特性选择合适的固态继电器,并可能需要参考表中的降额系数进行调整。
固态继电器在工作环境中温升对其性能有显著影响,因此必须确保良好的散热条件,并根据产品规格配备相应的散热系统。
在设计保护措施时,应当考虑到过流和短路的情况,对于SSR内部输出可控硅的保护是关键。可以通过快速熔断器、空气开关或内部压敏电阻等方式来实现保护。
输入信号处理要谨慎,不应该超过规定参数值,可以通过分压或分流来限制输入信号幅度。此外,控制信号和负载供给线稳定性也至关重要。
安装固定时应远离可能产生干扰源,以防误动失控。在安装完成后还需检查漏电流情况,并确保能正常工作。
当固态继電器出现故障时,为了保证系统连续运行,应该尽量更换与原来相同类型或参数的产品,以减少对应用线路造成影响。
二、固体继電器工作原理
過零觸發型AC—SSR內部電路如圖所示:
1、2為輸入端,3、4為輸出端。R0為限流電阻,光耦合將輸入與輸出隔開;V1構成反相器,用於過零檢測;V2與晶闸管V3組成過零檢測電路,用於獲得使雙向晶闸管V4開啟的觸發脈衝;UR為雙向整流橋,用於獲取使晶闸管V3開啟觸發脈衝並保護其;R3、R7用於保護晶闸管;而C組成浪潮吸收網絡,用以吸收來源中的尖峰壓力或浪潮,並防止對開關系統造成衝擊或干擾。
當交流電壓波形處於10~25伏安範圍時,即"過零"區域,在此區域加入正負號均能導通,但超過25伏安則會被抑制。
三、固態繼電機優缺點分析
1., 固態繼電機優點:
(a) 高壽命、高可靠性:由於無動作零件且僅依賴電子元件,所以它們能夠承受強烈震動環境且具有長壽命、高可靠性。
(b) 靈敏度高,可控制功率小:它們具有寬廣的進入波形範圍且低驅動功率,使得它們適用于大多數邏輯集成設備。
(c) 快速轉換:因為不涉及物理運動,它們可以實現高速切換速度從毫秒到微秒之間。
(d) 电磁兼容性好:由于没有输入线圈,没有触点燃弧和回跳,从而减少了射频干扰的大多数交流输出SSRs提供一个无激励状态下的开关,在从未激励状态下导通,在从未激励状态下关闭,从而减少了射频干扰,大大提高了它们在复杂环境中的应用价值。
2., 固態繼電機缺點:
- 导通后的压降较大
- 关断后仍然存在一定数量的小流量
- 由于导通后的功耗较大,有较大的发热量问题
- 电子元件耐温特性差,对抗辐射能力弱
- 设计通常为单刀单掷形式,这限制了其在某些场景下的灵活性