ソリッドステートリレーの選定ガイド：負荷、制御入力、および熱設計

このガイドでは、調達および見積依頼（RFQ）のワークフローについて説明しています。ヒートシンクの計算、汎用的なディレーティング係数の提示、保護素子の選定、および設置配線については扱っていません。.

ソリッドステートリレーの選定要領

オムロンの技術ガイダンスでは、SSRの負荷種別、出力素子、入力回路、スイッチング特性、および放熱について分類しています。これらの一般的な関係性は、以下の選定ワークフローの根拠となっています。なお、オムロンの製品定格は、RITOKSの製品データではありません。.

選択入力	定義または検証すべき事項
積載タイプ	抵抗性、誘導性、モーター、ランプ、変圧器、またはその他の文書化された負荷特性。.
出力アーキテクチャ	ACまたはDC出力、出力素子、および制御対象の相数。.
負荷電圧／電流	動作範囲、定常電流、最小負荷、および突入電流またはサージの有無。.
制御入力	制御電圧・電流およびインターフェースの要件。.
スイッチングモード	文書化されており、かつ用途に適している場合は、ゼロクロス方式またはランダムスイッチングを採用する。.
熱設計	周囲環境、取り付け、間隔、定格低減曲線、および放熱経路。.
保護	短絡、サージ、および負荷故障に対する保護措置に関する正確な文書。.
ドキュメント	データシート、型番、図面、接続情報、および必要な証明書。.

1. 積載量と稼働パターンから検討する

負荷の種類によって、起動時やスイッチング時の挙動が異なる場合があります。負荷の種類、動作電圧、定常電流、予想される突入電流やサージの挙動、スイッチング周波数、およびデューティサイクルを記録してください。すべての負荷に対して、一律の乗数や電流マージンを適用しないでください。.

SSRのデータシートには、負荷および動作パターンが正確に記載されている必要があります。負荷の挙動が不明確な場合は、定常電流のみに基づいて選定するのではなく、アプリケーションレビューを依頼してください。.

2. 出力構成および定格負荷を確認する

まず、AC出力用とDC出力用のSSRを区別してください。次に、その具体的なモデルについて、出力素子、負荷電圧範囲、負荷電流範囲、最小負荷、およびサージ耐量に関するデータを必ず確認してください。PCB実装型のAC用SSRが、パネル実装型のDC用または三相用SSRに対応しているとは限りません。.

出版された XSSR-P2 PCB実装型 ACソリッドステートリレー その典型的な例がこれです。AC出力、24～240V ACの負荷電圧、および最大負荷電流2Aまたは3Aのモデルについて記載されています。これらの値は、SSR選定の一般的な基準ではありません。.

3. 制御入力と絶縁要件を整合させる

コントローラは、対象のSSRに必要な入力電圧および電流を供給する必要があります。インターフェース、該当する場合は入力の極性、および必要な絶縁証明を確認してください。すべての出力モデルで、すべての公称制御電圧が利用可能であるとは想定しないでください。.

XSSR-P2は、6～30mAの制御電流と光絶縁を備えた、5V、12V、24V DCの制御オプションについて記載しています。完全なモデル対応表は、依然として正確な注文資料に基づいています。.

4. ゼロクロスまたはランダムスイッチングの確認

AC出力型SSRにおいて、ゼロクロス方式とランダムスイッチング方式は、それぞれ異なる導通挙動を示します。オムロンによると、ゼロクロス方式はAC電圧のゼロクロス付近で導通を開始するため、適切な負荷に対してはスイッチングノイズを低減できるとのことです。一方、制御方法によってはランダムスイッチングが必要となる場合があります。どちらの方式も、一概に優れているとは言えません。.

XSSR-P2では、ゼロクロスまたはランダムトリガーモードはモデルに依存すると記載されています。用途と必要な制御方法を明記した上で、正確なサフィックスまたはモデルを確認してください。.

5. 熱設計はモデルごとに異なるものとして扱う

半導体の出力段は、負荷電流を流す際に発熱します。許容電流は、具体的なパッケージ、実装方法、周囲温度、間隔、および文書化された放熱経路によって異なります。定格電流だけでは、熱設計とはなりません。.

メーカーが指定する正確な定格低減曲線および取り付け手順に従ってください。本記事は、XSSR-P2またはその他のSSRについて、ヒートシンク、熱抵抗、電流低減、あるいは筐体温度の限界値を示唆するものではありません。.

6. 保護機能と障害時の動作を確認する

SSRの出力素子は、負荷の異常、外部からのサージ、過大な突入電流、または過熱によって損傷を受ける可能性があります。必要なヒューズ、ブレーカー、サージ抑制装置、または安全回路については、当該SSRおよび用途に関する資料を正確に参照してください。.

関連する RS95 aR 半導体ヒューズ は別の製品ファミリーです。同じパワーエレクトロニクス・クラスターに属しているからといって、XSSR-P2との互換性が保証されるわけではありません。.

7. SSRとコンタクタの選定は区別しておく

SSRは半導体スイッチングを利用しており、漏れ電流、発熱、故障に関する考慮事項が、電気機械式コンタクタとは異なります。コンタクタはコイルと機械式接点を使用しており、デューティ比や耐久性に関する特性が異なります。その ACコンタクタの選定ガイド そのアーキテクチャの採用を検討する際には、これを使用すべきです。.

既存の SCRサイリスタモジュールの選定ガイド また、異なる製品形態も対象となります。ディスクリートパワーモジュールと完成品のSSRを、同じ選定対象として扱わないでください。.

公開済みのRITOKS XSSR-P2の事例

公開フィールド	XSSR-P2の証拠	選択用途
モデル	XSSR-2402P2 / XSSR-2403P2	正確なモデル名をご確認ください。.
出力	AC、双方向サイリスタ、常時開放型	DC出力のSSRには適用しないでください。.
負荷電圧	24～240V AC	記載されたエアコンの適用範囲を守ってください。.
最大負荷電流	モデル別 2A / 3A	熱的および負荷に関する検証を行わずに使用しないでください。.
最小負荷電流	0.03A	その特定の家族にしっかりと結びついておくこと。.
制御オプション	5 / 12 / 24V DC；6～30mA	正確な入力バージョンを確認してください。.
トリガーモード	ゼロクロスまたはランダム、モデルに依存	必要なモデル接尾辞を確認してください。.
取り付け	PCBスルーホール、2列	パネルマウント型SSRの例ではありません。.

以下をご覧ください ソリッドステートリレー 現在公開されているファミリーのカテゴリ。.

SSRのRFQに記載すべき情報

• 積載形態および運転パターン
• ACまたはDC出力の要件
• 負荷電圧、定常電流、および突入電流／サージ電流のデータ
• 入力電圧、電流、およびインターフェースの制御
• ゼロクロスまたはランダムなスイッチング動作が必要
• スイッチング周波数とデューティサイクル
• 周囲温度、設置方法、間隔、および筐体の条件
• 必要な定格引き下げおよび熱に関する文書
• 必要な保護装置および安全回路に関する証拠
• 正確なモデル、図面、接続情報、および証明書
• 数量と仕向地

技術資料

• オムロン — ソリッドステートリレーに関する技術解説 — SSRの入出力概念、スイッチング動作、およびモデル固有の熱的考慮事項に対応しています。.
• オムロン — ソリッドステートリレーに関する一般的な注意事項 — 正確な文書に基づいて、負荷の種類、突入電流の挙動、保護機能、および熱的条件を確認することができます。.
• オムロン — ソリッドステートリレーの負荷電流および周囲温度 — 負荷電流容量を、周囲環境や設置条件に依存するものとして扱うことをサポートしています。.

よくある質問

定常負荷電流だけに基づいてSSRを選定することは可能ですか？

いいえ。負荷の種類、突入電流やサージの挙動、スイッチングパターン、熱条件、制御入力、および正確なディレーティングデータについても確認が必要です。.

ゼロクロススイッチングは常に正しい選択と言えるのでしょうか？

いいえ。ゼロクロス方式とランダムスイッチング方式は、それぞれ異なる制御要件に適しています。具体的な用途やモデルの取扱説明書を参照してください。.

すべてのSSRにはヒートシンクが必要なのでしょうか？

「SSR」という用語だけから、ヒートシンクが必要であると推測しないでください。正確なパッケージ、電流、周囲温度、取り付け方法、およびディレーティングに関する資料を参照してください。.

XSSR-P2のデータは、パネルマウント型SSRに使用できますか？

No. XSSR-P2は、PCBスルーホール型のAC出力ファミリーです。その他のパッケージおよび出力アーキテクチャについては、それぞれ個別の検証が必要です。.

RS95をXSSR-P2の保護用ヒューズとして指定することは可能ですか？

選択されたSSRおよび回路に関する正確な保護および協調の証拠がない限り、いかなる組み合わせについても権利を主張することはありません。.