Vejledning til valg af halvlederrelæer: Belastning, styreindgang og termisk design

Denne vejledning beskriver en arbejdsgang for indkøb og anmodning om tilbud. Den indeholder ikke beregninger af kølelegemer, angiver ingen generel nedskæringsfaktor, vælger ikke beskyttelsesenheder og beskriver ikke ledningsføring ved installation.

Valg af halvlederrelæ – et overblik

OMRONs tekniske vejledning opdeler SSR-belastningstype, udgangselement, indgangskredsløb, koblingsadfærd og varmeafledning. Disse generelle sammenhænge understøtter nedenstående valgproces; OMRONs produktspecifikationer er ikke RITOKS-produktdata.

Indtastning af valg	Hvad der skal defineres eller verificeres
Lasttype	Resistiv, induktiv, motor, lampe, transformer eller en anden dokumenteret belastningsadfærd.
Udgangsarkitektur	Vekselstrøms- eller jævnstrømsudgang, udgangselement og antal styrede faser.
Belastningsspænding/strøm	Driftsområde, konstant strøm, minimumsbelastning og tegn på startstrøm eller overspænding.
Styring af indgangssignal	Krav til styrespænding/strøm og grænseflade.
Skift af tilstand	Nulpunktsovergang eller tilfældig kobling, hvor dette er dokumenteret og hensigtsmæssigt for den pågældende anvendelse.
Termisk design	Omgivelsestemperatur, montering, afstand, effektbegrænsningskurve og varmeafledningsvej.
Beskyttelse	Nøjagtig dokumentation vedrørende beskyttelse mod kortslutning, overspænding og belastningsfejl.
Dokumentation	Datablad, modelkode, tegning, tilslutningsoplysninger og påkrævede certifikater.

1. Start med belastningen og driftsmønsteret

Forskellige belastninger kan udvise forskellig opstarts- eller koblingsadfærd. Notér belastningstypen, driftsspændingen, den konstante strøm, den forventede startstrøm eller spændingsspids, koblingsfrekvensen og arbejdscyklussen. Anvend ikke én generisk multiplikator eller strømmargen på alle belastninger.

Det nøjagtige SSR-datablad skal omfatte belastningen og driftsmønsteret. Hvis belastningsforholdene er usikre, bør der anmodes om en gennemgang af anvendelsen i stedet for udelukkende at basere valget på steady-state-strømmen.

2. Bekræft udgangsarkitektur og belastningsværdier

Adskil først SSR’er med vekselstrømsudgang og jævnstrømsudgang. Kontroller derefter oplysninger om udgangselementet, belastningsspændingsområdet, belastningsstrømsområdet, minimumsbelastningen og overspændingsmodstanden for den pågældende model. En vekselstrøms-SSR til printmontering er ikke ensbetydende med, at den også kan anvendes som en jævnstrøms-SSR eller trefaset SSR til panelmontering.

Det offentliggjorte XSSR-P2 AC-halvlederrelæ til printmontering er et konkret eksempel: Det beskriver vekselstrømsudgang, en belastningsspænding på 24–240 V vekselstrøm og modeller med en maksimal belastningsstrøm på 2 A eller 3 A. Disse værdier udgør ikke generelle retningslinjer for valg af SSR’er.

3. Tilpas styreindgangen til isolationskravene

Styreenheden skal levere den indgangsspænding og -strøm, som den pågældende SSR kræver. Kontroller grænsefladen, indgangspolariteten, hvor det er relevant, samt den krævede isolationsdokumentation. Man må ikke gå ud fra, at alle nominelle styrespændinger er tilgængelige i alle udgangsmodeller.

XSSR-P2 beskriver 24V, 12V og 5V jævnstrømsstyringsmuligheder med en styre strøm på 6–30 mA og optoelektronisk isolation. Den fuldstændige modeloversigt fremgår stadig af den nøjagtige bestillingsdokumentation.

4. Kontroller nulpunktsovergang eller tilfældig skiftning

For SSR’er med vekselstrømsudgang beskriver »zero-cross« og »random switching« forskellige tændingsmønstre. OMRON forklarer, at en »zero-cross«-funktion tænder tæt på vekselspændingens nulpunktskrydsning og kan reducere koblingsstøj ved egnede belastninger. »Random switching« kan være påkrævet ved visse styremetoder. Ingen af metoderne er generelt bedre end den anden.

XSSR-P2 angiver, at udløsertilstandene »zero-cross« og »random« er modelafhængige. Angiv anvendelsesområdet og den krævede styringsmetode, og bekræft derefter det nøjagtige suffiks eller den nøjagtige model.

5. Betragt termisk design som modelspecifikt

Halvleder-udgangstrin genererer varme, når de fører belastningsstrøm. Den tilladte strøm afhænger af den konkrete pakke, monteringsmetode, omgivelsestemperatur, afstand og den dokumenterede varmeafledningsvej. Den angivne strøm på typeskiltet udgør ikke i sig selv et termisk design.

Følg nøje producentens deratingkurve og monteringsvejledning. Denne artikel indeholder ingen oplysninger om køleplade, termisk modstand, strømreduktion eller temperaturgrænse i kabinettet for XSSR-P2 eller andre SSR’er.

6. Bekræft beskyttelse og adfærd ved fejl

SSR-udgangselementer kan blive beskadiget af belastningsfejl, eksterne overspændinger, for store startstrømme eller overophedning. De krævede sikringer, afbrydere, overspændingsbeskyttelse eller sikkerhedskredsløb skal fremgå af den pågældende SSR’s og anvendelsens dokumentation.

Det tilknyttede RS95 aR halvledersikring er en separat produktfamilie. Det faktum, at den indgår i samme gruppe af effektelektronikprodukter, betyder ikke, at den er kompatibel med XSSR-P2.

7. Sørg for, at valget af SSR og kontaktor holdes adskilt

En SSR anvender halvlederkobling og er underlagt andre hensyn med hensyn til lækage, varmeudvikling og fejl end en elektromekanisk kontaktor. En kontaktor anvender en spole og mekaniske kontakter og har andre specifikationer for driftscyklus og holdbarhed. Den Vejledning til valg af vekselstrømskontaktor bør anvendes, når denne arkitektur overvejes.

Den nuværende Vejledning til valg af SCR-thyristormoduler omfatter også en anden produktform. Et separat effektmodul og en færdigmonteret SSR må ikke betragtes som det samme valgobjekt.

Offentliggjort eksempel på RITOKS XSSR-P2

Offentliggjort felt	XSSR-P2-bevis	Anvendelse af udvælgelse
Modeller	XSSR-2402P2 / XSSR-2403P2	Bekræft den nøjagtige model.
Output	AC, tovejs-thyristor, normalt åben	Gælder ikke for SSR’er med jævnstrømsudgang.
Indgangsspænding	24–240 V vekselstrøm	Overhold det angivne AC-område.
Maksimal belastningsstrøm	2A / 3A efter model	Må ikke anvendes uden en vurdering af temperatur og belastning.
Minimal belastningsstrøm	0.03A	Hold dig til netop denne familie.
Indstillingsmuligheder	5 / 12 / 24 V DC; 6–30 mA	Bekræft den nøjagtige version af input.
Udløsertilstand	Nulpunktsovergang eller tilfældig, afhængigt af modellen	Bekræft det ønskede modelsuffiks.
Montering	PCB med gennemgående huller, to rækker	Dette er ikke et eksempel på en SSR til panelmontering.

Gennemse Halvlederrelæer kategori for den aktuelt offentliggjorte familie.

Oplysninger, der skal medtages i en SSR-anmodning om tilbud (RFQ)

• Lasttype og driftsmønster
• Krav til vekselstrøms- eller jævnstrømsudgang
• Data for belastningsspænding, konstant strøm og startstrøm/overspænding
• Styring af indgangsspænding, strøm og grænseflade
• Påkrævet nulpunktsovergang eller tilfældig koblingsadfærd
• Koblingsfrekvens og arbejdscyklus
• Omgivelsestemperatur, montering, afstand og forhold i kabinettet
• Nødvendig dokumentation vedrørende effektbegrænsning og termiske forhold
• Krav til dokumentation for beskyttelsesanordninger og sikkerhedskredsløb
• Præcis model, tegning, tilslutningsoplysninger og certifikater
• Mængde og bestemmelsessted

Tekniske referencer

• OMRON — Teknisk forklaring på halvlederrelæer — Understøtter SSR-indgangs-/udgangskoncepter, koblingsadfærd og modelspecifikke termiske forhold.
• OMRON — Generelle sikkerhedsforanstaltninger vedrørende halvlederrelæer — Giver mulighed for at sammenligne belastningstype, startstrømsadfærd, beskyttelse og termiske forhold med den nøjagtige dokumentation.
• OMRON — Belastningsstrøm og omgivelsestemperatur for halvlederrelæer — Understøtter, at belastningsstrømskapaciteten betragtes som afhængig af omgivelses- og monteringsforholdene.

Ofte stillede spørgsmål

Kan jeg vælge en SSR udelukkende på baggrund af den konstante belastningsstrøm?

Nej. Belastningstype, startstrøm eller overspændingsadfærd, koblingsmønster, termiske forhold, styresignal og nøjagtige data vedrørende effektbegrænsning skal ligeledes gennemgås.

Er nulpunktsafbrydelse altid det rigtige valg?

Nej. Nulpunktsovergang og tilfældig kobling passer til forskellige styringskrav. Se den konkrete anvendelse og modelbeskrivelsen.

Kræver alle SSR’er en køleplade?

Man bør ikke udlede, at der er behov for en køleplade, alene ud fra betegnelsen SSR. Brug den præcise dokumentation vedrørende pakke, strøm, omgivelsestemperatur, montering og effektbegrænsning.

Kan XSSR-P2-data anvendes til en SSR til panelmontering?

Nr. XSSR-P2 er en serie af printkort med gennemgående huller og vekselstrømsudgang. Andre pakke- og udgangsarkitekturer kræver deres egen dokumentation.

Kan RS95 anvendes som sikring til XSSR-P2?

Der fremsættes ingen påstand om parring uden præcise beviser for beskyttelse og koordinering for den valgte SSR og det valgte kredsløb.