Przewodnik po doborze przekaźników półprzewodnikowych: obciążenie, sygnał sterujący i projekt termiczny

Niniejszy przewodnik przedstawia proces pozyskiwania dostawców i składania zapytań ofertowych. Nie obejmuje on obliczeń dotyczących radiatora, nie podaje uniwersalnego współczynnika obniżenia parametrów znamionowych, nie obejmuje doboru elementów zabezpieczających ani nie zawiera instrukcji dotyczących okablowania instalacyjnego.

Podstawowe zasady doboru przekaźników półprzewodnikowych

W wytycznych technicznych firmy OMRON rozróżnia się typ obciążenia SSR, element wyjściowy, obwód wejściowy, charakterystykę przełączania oraz rozpraszanie ciepła. Te ogólne zależności stanowią podstawę poniższego procesu doboru; parametry znamionowe produktów firmy OMRON nie są danymi technicznymi produktów firmy RITOKS.

Dane wejściowe do selekcji	Co należy zdefiniować lub zweryfikować
Rodzaj ładunku	Obciążenie rezystancyjne, indukcyjne, silnikowe, lampowe, transformatorowe lub inne udokumentowane zachowanie obciążenia.
Architektura wyjściowa	Wyjście prądu przemiennego lub stałego, element wyjściowy oraz liczba sterowanych faz.
Napięcie/prąd obciążenia	Zakres pracy, prąd stały, minimalne obciążenie oraz wykrywanie prądu rozruchowego lub przepięcia.
Wejście sterujące	Wymagania dotyczące napięcia/prądu sterującego oraz interfejsu.
Tryb przełączania	Przełączanie w momencie przejścia przez zero lub przełączanie losowe, o ile zostało to udokumentowane i jest odpowiednie dla danego zastosowania.
Projekt termiczny	Temperatura otoczenia, sposób montażu, odstępy, krzywa obniżenia parametrów znamionowych oraz droga odprowadzania ciepła.
Ochrona	Dokładna dokumentacja dotycząca zabezpieczeń przed zwarciem, przepięciem i uszkodzeniem obciążenia.
Dokumentacja	Karta katalogowa, kod modelu, rysunek techniczny, informacje dotyczące podłączenia oraz wymagane certyfikaty.

1. Zacznij od obciążenia i schematu pracy

Różne obciążenia mogą wykazywać różne zachowania podczas uruchamiania lub przełączania. Należy odnotować typ obciążenia, napięcie robocze, prąd ustalony, przewidywane zachowanie w zakresie prądu rozruchowego lub przepięć, częstotliwość przełączania oraz cykl pracy. Nie należy stosować jednego uniwersalnego mnożnika ani rezerwy prądowej do wszystkich obciążeń.

Dokładna specyfikacja techniczna SSR musi uwzględniać obciążenie i schemat pracy. Jeśli charakterystyka obciążenia jest niepewna, należy poprosić o analizę zastosowania zamiast dokonywać wyboru wyłącznie na podstawie prądu w stanie ustalonym.

2. Potwierdź architekturę wyjściową i parametry obciążenia

Najpierw należy odróżnić przekaźniki SSR z wyjściem prądu przemiennego (AC) od tych z wyjściem prądu stałego (DC). Następnie należy sprawdzić dane dotyczące elementu wyjściowego, zakresu napięcia obciążenia, zakresu prądu obciążenia, minimalnego obciążenia oraz odporności na przepięcia dla konkretnego modelu. Przekaźnik SSR prądu przemiennego przeznaczony do montażu na płytce drukowanej nie oznacza, że nadaje się on do montażu panelowego jako przekaźnik prądu stałego lub trójfazowy.

Opublikowane XSSR-P2 – półprzewodnikowy przekaźnik prądu przemiennego do montażu na płytce drukowanej jest to konkretny przykład: opisuje on modele z wyjściem prądu przemiennego, napięciem obciążenia w zakresie 24–240 V AC oraz maksymalnym prądem obciążenia wynoszącym 2 A lub 3 A. Wartości te nie stanowią ogólnych zasad doboru relé półprzewodnikowych (SSR).

3. Dopasowanie sygnału sterującego do wymagań dotyczących izolacji

Sterownik musi zapewniać napięcie i prąd wejściowy wymagane przez konkretny przekaźnik SSR. Należy sprawdzić interfejs, biegunowość wejścia (jeśli ma to zastosowanie) oraz wymagane potwierdzenie izolacji. Nie należy zakładać, że każde nominalne napięcie sterujące jest dostępne w każdym modelu wyjściowym.

Model XSSR-P2 obsługuje napięcia sterujące 5 V, 12 V i 24 V DC przy prądzie sterującym w zakresie 6–30 mA oraz izolacji optoelektronicznej. Pełna lista modeli nadal znajduje się w dokładnej dokumentacji zamówieniowej.

4. Sprawdź przejście przez zero lub losowe przełączanie

W przypadku przekaźników SSR z wyjściem prądu przemiennego przełączanie w punkcie zerowym i przełączanie losowe charakteryzują się odmiennym zachowaniem podczas włączania. Firma OMRON wyjaśnia, że funkcja przełączania w punkcie zerowym powoduje włączenie w pobliżu punktu zerowego napięcia prądu przemiennego i może zmniejszyć szumy przełączania w przypadku odpowiednich obciążeń. Przełączanie losowe może być wymagane w przypadku różnych metod sterowania. Żadna z tych metod nie jest uniwersalnie lepsza.

W modelu XSSR-P2 tryby wyzwalania typu „zero-cross” lub „random” są zależne od konkretnego modelu. Należy podać zastosowanie i wymaganą metodę sterowania, a następnie potwierdzić dokładny sufiks lub model.

5. Traktuj projekt termiczny jako specyficzny dla danego modelu

Półprzewodnikowe stopnie wyjściowe wytwarzają ciepło podczas przewodzenia prądu obciążeniowego. Dopuszczalny prąd zależy od konkretnej obudowy, sposobu montażu, temperatury otoczenia, odstępów oraz udokumentowanej ścieżki odprowadzania ciepła. Sam prąd znamionowy nie stanowi podstawy do projektowania termicznego.

Należy stosować się ściśle do krzywej obniżenia parametrów znamionowych oraz instrukcji montażu podanych przez producenta. Niniejszy artykuł nie określa wymagań dotyczących radiatora, oporu cieplnego, redukcji prądu ani maksymalnej temperatury obudowy dla modelu XSSR-P2 ani żadnego innego przekaźnika SSR.

6. Potwierdź zabezpieczenia i zachowanie w przypadku awarii

Elementy wyjściowe SSR mogą ulec uszkodzeniu w wyniku nieprawidłowości obciążenia, zewnętrznych przepięć, nadmiernego prądu rozruchowego lub przegrzania. Wymagane bezpieczniki, wyłączniki automatyczne, urządzenia przeciwprzepięciowe lub obwody zabezpieczające należy dobrać zgodnie z dokumentacją konkretnego SSR i danego zastosowania.

Powiązane Bezpiecznik półprzewodnikowy RS95 aR stanowi odrębną rodzinę produktów. Fakt, że znajduje się ona w tej samej grupie produktów z zakresu elektroniki mocy, nie oznacza jej kompatybilności z XSSR-P2.

7. Należy odróżniać dobór SSR od doboru stycznika

SSR wykorzystuje przełączanie półprzewodnikowe i charakteryzuje się innymi parametrami w zakresie upływu prądu, wydajności cieplnej oraz awaryjności niż stycznik elektromechaniczny. Stycznik wykorzystuje cewkę i styki mechaniczne oraz wykazuje inne parametry dotyczące cyklu pracy i trwałości. Przewodnik po doborze styczników prądu przemiennego należy z niego korzystać, gdy rozważa się zastosowanie tej architektury.

Obecna Przewodnik po doborze modułów tyrystorowych SCR dotyczy również innej formy produktu. Nie należy traktować oddzielnego modułu mocy i gotowego relé statycznego (SSR) jako tego samego obiektu doboru.

Opublikowany przykład RITOKS XSSR-P2

Pole opublikowane	Dowody dotyczące XSSR-P2	Zastosowanie selekcji
Modele	XSSR-2402P2 / XSSR-2403P2	Proszę potwierdzić dokładny model.
Wynik	AC, tyrystor dwukierunkowy, normalnie otwarty	Nie stosować w przypadku przekaźników SSR z wyjściem prądu stałego.
Napięcie obciążenia	24–240 V prądu przemiennego	Należy przestrzegać podanego zakresu prądu przemiennego.
Maksymalny prąd obciążenia	2A / 3A według modelu	Nie należy używać bez przeprowadzenia oceny termicznej i obciążeniowej.
Minimalny prąd obciążenia	0.03A	Trzymaj się ściśle tej konkretnej rodziny.
Opcje sterowania	5 / 12 / 24 V DC; 6–30 mA	Proszę potwierdzić dokładną wersję programu.
Tryb wyzwalania	Przechodzenie przez zero lub losowe, w zależności od modelu	Proszę potwierdzić wymagany sufiks modelu.
Montaż	Płytka drukowana z otworami przelotowymi, dwurzędowa	To nie jest przykład relé stanów stałych (SSR) do montażu panelowego.

Przejrzyj Przekaźniki półprzewodnikowe kategoria dla aktualnie opublikowanej rodziny.

Informacje, które należy uwzględnić w zapytaniu ofertowym dotyczącym badania rynku (SSR)

• Rodzaj obciążenia i schemat pracy
• Wymagania dotyczące wyjścia prądu przemiennego lub stałego
• Dane dotyczące napięcia obciążenia, prądu stałego oraz prądu rozruchowego/impulsowego
• Napięcie wejściowe sterujące, prąd i interfejs
• Wymagane przełączanie w momencie przejścia przez zero lub losowe przełączanie
• Częstotliwość przełączania i współczynnik wypełnienia
• Temperatura otoczenia, sposób montażu, odstępy oraz warunki panujące w obudowie
• Wymagana dokumentacja dotycząca obniżenia parametrów znamionowych i właściwości termicznych
• Wymagane dowody dotyczące urządzeń zabezpieczających i obwodów zabezpieczających
• Dokładny model, rysunek, informacje dotyczące podłączenia oraz certyfikaty
• Ilość i miejsce przeznaczenia

Materiały techniczne

• OMRON — Objaśnienie techniczne dotyczące przekaźników półprzewodnikowych — Obsługuje koncepcje wejść i wyjść SSR, zachowanie przełączania oraz kwestie termiczne specyficzne dla danego modelu.
• OMRON — Ogólne środki ostrożności dotyczące przekaźników półprzewodnikowych — Umożliwia weryfikację typu obciążenia, charakterystyki prądu rozruchowego, zabezpieczeń oraz warunków termicznych w oparciu o dokładną dokumentację.
• OMRON — Prąd obciążenia i temperatura otoczenia dla przekaźników półprzewodnikowych — Umożliwia traktowanie prądu obciążeniowego jako wielkości zależnej od warunków otoczenia i sposobu montażu.

Najczęściej zadawane pytania

Czy mogę dobrać SSR wyłącznie na podstawie wartości prądu obciążenia stałego?

Nie. Należy również przeanalizować rodzaj obciążenia, charakterystykę prądu rozruchowego lub przepięć, schemat przełączania, warunki termiczne, sygnał sterujący oraz dokładne dane dotyczące obniżenia parametrów znamionowych.

Czy przełączanie w momencie przejścia przez zero jest zawsze właściwym wyborem?

Nie. Przełączanie w momencie przejścia przez zero i przełączanie losowe odpowiadają różnym wymaganiom sterowania. Należy kierować się konkretnym zastosowaniem oraz dokumentacją modelu.

Czy każdy układ SSR wymaga radiatora?

Nie należy wyciągać wniosków dotyczących konieczności zastosowania radiatora wyłącznie na podstawie samego terminu „SSR”. Należy kierować się dokładną dokumentacją dotyczącą obudowy, prądu, temperatury otoczenia, sposobu montażu oraz obniżenia parametrów znamionowych.

Czy dane z XSSR-P2 można wykorzystać w relé SSR do montażu panelowego?

Nr XSSR-P2 to seria układów z wyjściem prądu przemiennego w obudowie z otworami przelotowymi na płytce drukowanej. Inne typy obudów i architektury wyjściowe wymagają oddzielnej dokumentacji.

Czy można zastosować bezpiecznik RS95 jako bezpiecznik ochronny dla urządzenia XSSR-P2?

Nie zgłasza się żadnego powiązania bez przedstawienia dowodów na dokładną ochronę i koordynację w odniesieniu do wybranego SSR i obwodu.