Vägledning för val av halvledarrelä: belastning, styrsignal och termisk utformning

Denna guide beskriver ett arbetsflöde för inköp och anbudsförfrågningar. Den innehåller inte beräkningar av kylflänsar, angivna generella nedgraderingsfaktorer, val av skyddsanordningar eller anvisningar för installationskopplingar.

En översikt över val av halvledarreläer

I OMRON:s tekniska riktlinjer redogörs för SSR:s belastningstyp, utgångselement, ingångskrets, kopplingsbeteende och värmeavledning. Dessa allmänna samband ligger till grund för valprocessen nedan; OMRON:s produktvärden motsvarar inte RITOKS produktdata.

Inmatning av urval	Vad som ska definieras eller kontrolleras
Lasttyp	Resistivt, induktivt, motor-, lamp-, transformator- eller annat dokumenterat lastbeteende.
Utgångsarkitektur	AC- eller DC-utgång, utgångselement och antal styrda faser.
Belastningsspänning/ström	Driftsområde, konstantström, minsta belastning samt tecken på startström eller överspänning.
Styring ingång	Krav på styrspänning/styrström och gränssnitt.
Omkopplingsläge	Nollkorsning eller slumpmässig koppling där detta är dokumenterat och lämpligt för tillämpningen.
Termisk konstruktion	Omgivningstemperatur, montering, avstånd, effektreduktionskurva och värmeavledningsväg.
Skydd	Fullständig dokumentation av skyddet mot kortslutning, överspänning och lastfel.
Dokumentation	Datablad, modellbeteckning, ritning, anslutningsinformation och nödvändiga certifikat.

1. Börja med lasten och driftsmönstret

Olika laster kan uppvisa olika start- eller kopplingsbeteenden. Notera lasttyp, driftspänning, kontinuerlig ström, förväntat startström- eller överspänningsbeteende, kopplingsfrekvens och arbetscykel. Använd inte en och samma generisk multiplikator eller strömmarginal för alla laster.

SSR:s datablad måste täcka både belastningen och driftsmönstret. Om belastningens beteende är osäkert bör du begära en granskning av tillämpningen istället för att basera valet enbart på likströmsvärdena.

2. Bekräfta utgångsarkitekturen och belastningsvärdena

Börja med att skilja mellan SSR:er för växelströmsutgång och likströmsutgång. Kontrollera sedan uppgifterna om utgångselement, belastningsspänningsområde, belastningsströmområde, minsta belastning och stötmotstånd för just den aktuella modellen. Att en SSR för växelström är avsedd för kretskortsmontering innebär inte att den är lämplig för panelmontering som likströms- eller trefasströms-SSR.

Det publicerade XSSR-P2 PCB-monterat AC-halvledarrelä är ett konkret exempel: det beskriver växelströmsutgång, lastspänning på 24–240 V växelström och modeller med en maximal lastström på 2 A eller 3 A. Dessa värden utgör inte allmänna riktlinjer för val av SSR.

3. Anpassa styrsignalen till isoleringskraven

Styrenheten måste tillhandahålla den ingångsspänning och ingångsström som krävs för just den SSR:en. Kontrollera gränssnittet, ingångspolariteten (om tillämpligt) och vilken isoleringsklass som krävs. Utgå inte från att alla nominella styrspänningar finns tillgängliga i alla utgångsmodeller.

XSSR-P2 beskriver styrningsalternativ för 5 V, 12 V och 24 V likström med en styrström på 6–30 mA och optoelektronisk isolering. Den fullständiga modellöversikten hämtas fortfarande från den exakta beställningsdokumentationen.

4. Kontrollera nollgenomgång eller slumpmässig omkoppling

För SSR-reläer med växelströmsutgång beskriver nollkorsnings- och slumpmässig koppling olika beteenden vid tillkoppling. OMRON förklarar att en nollkorsningsfunktion kopplar in nära växelspänningens nollkorsning och kan minska kopplingsbruset för lämpliga laster. Slumpmässig koppling kan krävas för olika styrmetoder. Ingen av metoderna är generellt sett överlägsen den andra.

XSSR-P2 anger att lägena ”nollkorsning” och ”slumpmässig utlösning” är modellberoende. Ange tillämpningen och önskad styrmetod, och bekräfta sedan det exakta suffixet eller modellen.

5. Betrakta termisk utformning som modellspecifik

Halvledarutgångssteg alstrar värme när de leder belastningsström. Den tillåtna strömmen beror på den exakta kapslingen, monteringssättet, omgivningstemperaturen, avståndet mellan komponenterna och den dokumenterade värmeavledningsvägen. Den angivna strömmen på typskylten utgör inte i sig en termisk konstruktion.

Följ tillverkarens exakta prestandakurva och monteringsanvisningar. Denna artikel innehåller inga uppgifter om kylfläns, värmemotstånd, strömreducering eller maximal skåptemperatur för XSSR-P2 eller någon annan SSR.

6. Bekräfta skydds- och felbeteende

SSR-utgångselement kan skadas av fel i belastningen, externa överspänningar, för hög startström eller överhettning. Uppgifter om vilken säkring, strömbrytare, överspänningsskydd eller säkerhetskrets som krävs måste hämtas från den specifika SSR-enhetens och tillämpningens dokumentation.

Det relaterade RS95 aR halvledarsäkring är en separat produktfamilj. Att den ingår i samma kluster för kraftelektronik innebär inte att den är kompatibel med XSSR-P2.

7. Håll isär valet av SSR och kontaktor

En SSR använder halvledarstyrning och medför andra aspekter vad gäller läckage, värmeutveckling och fel än en elektromekanisk kontaktor. En kontaktor använder en spole och mekaniska kontakter och har andra prestanda- och livslängdsegenskaper. Den Vägledning för val av växelströmskontaktor bör användas när man överväger den arkitekturen.

Den befintliga Vägledning för val av SCR-tyristormodul omfattar även en annan produktform. Behandla inte en separat effektmodul och en färdig SSR som samma urvalsobjekt.

Publicerat exempel på RITOKS XSSR-P2

Publicerat fält	Bevis för XSSR-P2	Användningsområde
Modeller	XSSR-2402P2 / XSSR-2403P2	Kontrollera vilken modell det rör sig om.
Utdata	AC, dubbelriktad tyristor, normalt öppen	Gäller inte SSR:er med likströmsutgång.
Lastspänning	24–240 V växelström	Håll dig inom det angivna AC-intervallet.
Maximal belastningsström	2A / 3A efter modell	Använd inte utan att först ha kontrollerat temperatur- och belastningsförhållandena.
Minsta belastningsström	0.03A	Håll dig till just den här familjen.
Kontrollalternativ	5 / 12 / 24 V likström; 6–30 mA	Kontrollera vilken version som faktiskt används.
Avtryckarläge	Nollgenomgång eller slumpmässig, beroende på modell	Kontrollera vilket modellsuffix som krävs.
Montering	PCB med genomgående hål, dubbelradig	Detta är inte ett exempel på en SSR för panelmontering.

Bläddra bland Halvledarreläer kategori för den familj som för närvarande är publicerad.

Uppgifter som ska ingå i en SSR-förfrågan om anbud

• Lasttyp och driftsmönster
• Krav på växelströms- eller likströmsutgång
• Uppgifter om belastningsspänning, konstant ström samt startström och överspänning
• Styrning av ingångsspänning, ström och gränssnitt
• Krav på nollgenomgång eller slumpmässigt kopplingsbeteende
• Omkopplingsfrekvens och arbetscykel
• Omgivningstemperatur, monteringsförhållanden, avstånd och förhållanden i kapslingen
• Nödvändig dokumentation av effektbegränsning och termiska förhållanden
• Krav på dokumentation av skyddsanordningar och säkerhetskretsar
• Exakt modell, ritning, anslutningsuppgifter och certifikat
• Antal och destination

Tekniska referenser

• OMRON — Teknisk beskrivning av halvledarreläer — Stöder SSR-koncept för in- och utgångar, omkopplingsbeteende och modellspecifika termiska överväganden.
• OMRON — Allmänna säkerhetsanvisningar för halvledarreläer — Möjliggör granskning av belastningstyp, startströmsbeteende, skyddsåtgärder och termiska förhållanden mot den exakta dokumentationen.
• OMRON — Lastström och omgivningstemperatur för halvledarreläer — Stöder att belastningsströmskapaciteten betraktas som beroende av omgivnings- och monteringsförhållanden.

Vanliga frågor

Kan jag välja en SSR enbart utifrån den konstanta belastningsströmmen?

Nej. Lasttyp, startström eller överspänningsbeteende, kopplingsmönster, termiska förhållanden, styrsignal och exakta uppgifter om effektbegränsning måste också granskas.

Är nollkorskoppling alltid det rätta valet?

Nej. Nollkorsning och slumpmässig omkoppling passar olika styrningsbehov. Använd dokumentationen för den specifika tillämpningen och modellen.

Behöver alla SSR-enheter en kylfläns?

Dra inte slutsatsen att ett kylflänsbehov föreligger enbart utifrån termen SSR. Använd den exakta dokumentationen om kapsling, ström, omgivningstemperatur, montering och effektbegränsning.

Kan data från XSSR-P2 användas för en SSR för panelmontering?

Nr. XSSR-P2 är en serie kretskort med genomgående hål och växelströmsutgång. Andra kapslingsformer och utgångsarkitekturer kräver egna bevis.

Kan RS95 användas som skyddssäkring för XSSR-P2?

Ingen koppling görs gällande utan exakta bevis på skydd och samordning för den valda SSR:en och kretsen.