Keuzegids voor halfgeleiderrelais: belasting, stuursignaal en thermisch ontwerp

Deze handleiding beschrijft een workflow voor inkoop en offerteaanvragen. Er worden geen berekeningen gemaakt voor koellichamen, er wordt geen universele deratingfactor vermeld, er worden geen beveiligingscomponenten geselecteerd en er worden geen installatie- en bedradingsinstructies gegeven.

Overzicht van de keuze van halfgeleiderrelais

In de technische richtlijnen van OMRON worden het type SSR-belasting, het uitgangselement, het ingangscircuit, het schakelgedrag en de warmteafvoer apart behandeld. Deze algemene verbanden vormen de basis voor het onderstaande selectieproces; de productspecificaties van OMRON zijn geen productgegevens van RITOKS.

Selectie-invoer	Wat moet worden gedefinieerd of gecontroleerd
Type lading	Resistief, inductief, motor, lamp, transformator of een ander gedocumenteerd belastingsgedrag.
Uitvoerarchitectuur	AC- of DC-uitgang, uitgangselement en aantal geregelde fasen.
Belastingsspanning/stroom	Werkingsbereik, constante stroom, minimale belasting en aanwijzingen voor inschakelstroom of piekstroom.
Besturingsingang	Vereisten inzake stuurspanning/stuurstroom en interface.
Schakelmodus	Zero-cross- of willekeurige schakeling, voor zover gedocumenteerd en passend voor de toepassing.
Thermisch ontwerp	Omgevingscondities, montage, afstand, vermogensverlagingscurve en warmteafvoertraject.
Bescherming	Gedetailleerde documentatie over kortsluit-, overspannings- en belastingsfoutbeveiliging.
Documentatie	Gegevensblad, modelcode, tekening, aansluitgegevens en vereiste certificaten.

1. Begin met de belasting en het gebruikspatroon

Verschillende belastingen kunnen een verschillend opstart- of schakelgedrag vertonen. Noteer het type belasting, de bedrijfsspanning, de constante stroom, het verwachte inschakel- of piekgedrag, de schakelfrequentie en de inschakelfrequentie. Pas niet voor elke belasting één algemene vermenigvuldigingsfactor of stroommarge toe.

Het betreffende SSR-gegevensblad moet de belasting en het bedrijfspatroon vermelden. Als het gedrag van de belasting onzeker is, vraag dan om een beoordeling van de toepassing in plaats van alleen op basis van de steady-state-stroom een keuze te maken.

2. Controleer de uitgangsarchitectuur en de belastingswaarden

Scheid eerst de SSR’s met wisselstroomuitgang en gelijkstroomuitgang. Controleer vervolgens de gegevens over het uitgangselement, het spanningsbereik van de belasting, het stroombereik van de belasting, de minimale belasting en de piekspanningsbestendigheid voor het exacte model. Het feit dat een SSR voor wisselstroom op een printplaat kan worden gemonteerd, betekent niet automatisch dat een SSR voor gelijkstroom of driefasige stroom ook op een schakelkast kan worden gemonteerd.

De gepubliceerde XSSR-P2 AC-halfgeleiderrelais voor printplaatmontage is een concreet voorbeeld: hierin worden modellen beschreven met een wisselstroomuitgang, een belastingsspanning van 24-240 V wisselstroom en een maximale belastingsstroom van 2 A of 3 A. Deze waarden vormen geen algemene richtlijnen voor de keuze van SSR’s.

3. Zorg ervoor dat de besturingsingang en de isolatie-eisen op elkaar zijn afgestemd

De regelaar moet de ingangsspanning en -stroom leveren die voor de betreffende SSR vereist zijn. Controleer de interface, de ingangspolariteit (indien van toepassing) en het vereiste isolatiebewijs. Ga er niet vanuit dat elke nominale stuurspanning in elk uitgangsmodel beschikbaar is.

De XSSR-P2 biedt 5 V, 12 V en 24 V DC-aansturingsopties met een aansturingsstroom van 6–30 mA en opto-elektronische isolatie. Het volledige overzicht van de modellen is nog steeds te vinden in de bijbehorende besteldocumentatie.

4. Controleer of er sprake is van een nuldoorgang of willekeurige schakeling

Bij SSR’s met wisselstroomuitgang beschrijven ‘zero-cross’ en ‘random switching’ verschillende inschakelgedragingen. OMRON legt uit dat een ‘zero-cross’-functie inschakelt in de buurt van het nulpunt van de wisselspanning en bij geschikte belastingen schakelruis kan verminderen. Voor bepaalde regelmethoden kan ‘random switching’ nodig zijn. Geen van beide methoden is in alle gevallen superieur.

XSSR-P2 vermeldt de triggermodi ‘zero-cross’ en ‘random’ als modelafhankelijk. Geef de toepassing en de vereiste regelmethode op en bevestig vervolgens het exacte achtervoegsel of model.

5. Beschouw het thermisch ontwerp als modelspecifiek

Halfgeleider-uitgangstrappen genereren warmte wanneer ze een belastingsstroom geleiden. De toegestane stroomsterkte hangt af van de exacte behuizing, de montagewijze, de omgevingstemperatuur, de tussenruimte en het gedocumenteerde warmteafvoerpad. De op het typeplaatje vermelde stroomsterkte vormt op zichzelf geen thermisch ontwerp.

Volg de exacte vermogensbeperkingscurve en montage-instructies van de fabrikant. Dit artikel bevat geen informatie over een koellichaam, thermische weerstand, stroombeperking of maximale kasttemperatuur voor de XSSR-P2 of enige andere SSR.

6. Controleer de beveiliging en het gedrag bij storingen

SSR-uitgangselementen kunnen beschadigd raken door belastingfouten, externe overspanningspieken, overmatige inschakelstroom of oververhitting. De vereiste zekering, stroomonderbreker, overspanningsbeveiliging of veiligheidsschakeling moet worden afgeleid uit de exacte documentatie van de SSR en de toepassing.

De bijbehorende RS95 aR halfgeleiderzekering vormt een aparte productfamilie. Het feit dat deze familie tot dezelfde cluster van vermogenselektronica behoort, betekent nog niet dat er sprake is van compatibiliteit met XSSR-P2.

7. Maak een duidelijk onderscheid tussen de keuze van de SSR en die van de schakelaar

Een SSR maakt gebruik van halfgeleiderschakelingen en kent andere overwegingen op het gebied van lekstroom, warmteontwikkeling en storingen dan een elektromechanische schakelaar. Een schakelaar maakt gebruik van een spoel en mechanische contacten en heeft andere prestatie- en duurzaamheidskenmerken. De Keuzegids voor wisselstroomschakelaars moet worden gebruikt wanneer die architectuur in overweging wordt genomen.

De bestaande Keuzegids voor SCR-thyristormodules heeft ook betrekking op een andere productvorm. Beschouw een afzonderlijke vermogensmodule en een kant-en-klare SSR niet als hetzelfde selectieobject.

Gepubliceerd voorbeeld van RITOKS XSSR-P2

Gepubliceerd veld	XSSR-P2-bewijs	Gebruik bij selectie
Modellen	XSSR-2402P2 / XSSR-2403P2	Controleer het exacte model.
Uitvoer	AC, bidirectionele thyristor, normaal open	Niet toepassen op SSR’s met gelijkstroomuitgang.
Laadspanning	24–240 V wisselstroom	Houd u aan het aangegeven bereik van de airconditioning.
Maximale belastingsstroom	2A / 3A per model	Niet gebruiken zonder thermische en belastingsbeoordeling.
Minimale belastingsstroom	0.03A	Blijf bij de exacte familie.
Bedieningsopties	5 / 12 / 24 V DC; 6-30 mA	Controleer de exacte versie van de invoer.
Triggermodus	Zero-cross of willekeurig, afhankelijk van het model	Controleer het vereiste modelachtervoegsel.
Montage	PCB met doorvoergaten, dubbele rij	Dit is geen voorbeeld van een SSR voor paneelmontage.

Bekijk de Halfgeleiderrelais categorie voor de momenteel gepubliceerde familie.

Informatie die in een SSR-offerteaanvraag moet worden opgenomen

• Ladingstype en bedrijfsmodus
• Vereisten voor wisselstroom- of gelijkstroomuitgang
• Gegevens over belastingsspanning, constante stroom en inschakelstroom/spanningspiek
• Regeling van ingangsspanning, stroom en interface
• Vereist zero-cross- of willekeurig schakelgedrag
• Schakelfrequentie en werkcyclus
• Omgevingstemperatuur, montage, afstanden en omstandigheden in de behuizing
• Vereiste documentatie inzake vermogensvermindering en thermische prestaties
• Vereiste bewijsstukken inzake beveiligingsinrichtingen en veiligheidsschakelingen
• Precies model, tekening, aansluitgegevens en certificaten
• Aantal en bestemming

Technische referenties

• OMRON — Technische toelichting bij halfgeleiderrelais — Ondersteunt SSR-invoer- en uitvoerconcepten, schakelgedrag en modelspecifieke thermische overwegingen.
• OMRON — Algemene veiligheidsmaatregelen voor halfgeleiderrelais — Biedt de mogelijkheid om het belastingstype, het inschakelgedrag, de beveiliging en de thermische omstandigheden te toetsen aan de exacte documentatie.
• OMRON — Belastingsstroom en omgevingstemperatuur voor halfgeleiderrelais — Ondersteunt de benadering waarbij het belastingsvermogen wordt beschouwd als afhankelijk van de omgevings- en montageomstandigheden.

Veelgestelde vragen

Kan ik een SSR kiezen op basis van alleen de constante belastingsstroom?

Nee. Ook het type belasting, het inschakel- of piekstroomgedrag, het schakelpatroon, de thermische omstandigheden, de stuursignalen en de exacte gegevens over de vermogensvermindering moeten worden bekeken.

Is schakelen bij nuldoorgang altijd de juiste keuze?

Nee. Zero-cross- en willekeurige schakeling zijn geschikt voor verschillende besturingsvereisten. Raadpleeg de documentatie van de specifieke toepassing en het model.

Heeft elke SSR een koellichaam nodig?

Trek uit de term SSR alleen geen conclusies over de noodzaak van een koellichaam. Raadpleeg de exacte documentatie over de behuizing, stroomsterkte, omgevingstemperatuur, montage en vermogensvermindering.

Kunnen XSSR-P2-gegevens worden gebruikt voor een SSR voor paneelmontage?

Nr. XSSR-P2 is een serie printplaten met doorvoergaten en wisselstroomuitgang. Voor andere behuizingen en uitgangsarchitecturen is apart bewijs vereist.

Kan RS95 worden gespecificeerd als de beveiligingszekering voor de XSSR-P2?

Er wordt geen aanspraak gemaakt op een koppeling zonder exact bewijs van bescherming en afstemming voor de geselecteerde SSR en het geselecteerde circuit.