PILZ固态继电器是由微电子电路,分立电子器件,电力电子功率器件组成的无触点开关。用隔离器件实现了控制端与负载端的隔离。固态继电器的输入端用微小的控制信号,达到直接驱动大电流负载。
用途
专用的PILZ固态继电器可以具有短路保护,过载保护和过热保护功能,与组合逻辑固化封装就可以实现用户需要的智能模块,直接用于控制系统中。
PILZ固态继电器已广泛应用于计算机外围接口设备、恒温系统、调温、电炉加温控制、电机控制、数控机械,遥控系统、工业自动化装置;信号灯、调光、闪烁器、照明舞台灯光控制系统;仪器仪表、医疗器械、复印机、自动洗衣机;自动消防,保安系统,以及作为电网功率因素补偿的电力电容的切换开关等等,另外在化工、煤矿等需防爆、防潮、防腐蚀场合中都有大量使用。
特点
(1)PILZ固态继电器内部无机械部件,结构上采用了灌注全密封方式,因此,PILZ固态继电器具有耐振、耐腐蚀、长寿命及高可靠等优点,其开关寿命高达1010万次;
(2)低噪声:交流型PILZ固态继电器采用了过零触发技术,因此在线路上有效地降低了电压上升速率dv/dt和电流上升速率di/dt值,使PILZ固态继电器长期工作时对市电的干扰极小;
(3)开关时间短,约为10ms,可应用在频率较高的场合;
(4)输入电路与输出电路之间采用光电隔离,绝缘电压2500V以上;
(5)输入功耗很低,与TTL,COMS电路兼容;
(6)输出端有保护电路;
(7)负载能力强。
(1)导通后的管压降大,可控硅或双向控硅的正向降压可达1~2V,大功率晶体管的饱和压降也在1~2V之间,一般功率场效应管的导通电阻也较机械触点的接触电阻大。
(2)半导体器件关断后仍可有数微安至数毫安的漏电流,因此不能实现理想的电隔离。
(3)由于管压降大,导通后的功耗和发热量也大,大功率固态继电器的体积远远大于同容量的电磁继电器,成本也较高。
(4)电子元器件的温度特性和电子线路的抗干扰能力较差,耐辐射能力也较差,如不采取有效措施,则工作可靠性低。
(5)固态继电器对过载有较大的敏感性,必须用快速熔断器或RC阻尼电路对其进行过载保护。固态继电器的负载与环境温度明显有关,温度升高,负载能力将迅速下降。
(6)主要不足是存在通态压降(需相应散热措施),有断态漏电流,交直流不能通用,触点组数少,另外过电流、过电压及电压上升率、电流上升率等指标差。
如何配用适当的散热器
除了额定电流1 直接安装在印刷线路板上的固态继电器以外,其余都应配置适当的散热器,而且SSR底板与散热器之间要涂上导热硅脂,两者紧密接触,用螺丝拧紧。
下面推荐一些规格PILZ固态继电器所用的散热器,给用户做参考。随着使用条件的不同,用户再做适当的调整。
如何保护PILZ固态继电器
A、过流保护。SSR是半导体功率器件,对温度变化极为敏感,过流会使PILZ固态继电器损坏,通常使用快速熔断器。但要了解它的保护特性,知道其熔断电流与时间的关系,正确选择与PILZ固态继电器标称电流相适应的快熔。
B、加RC吸收回路。加RC回路不但有防止过电压的作用,而且对改善dv/dt有好处。建议R为20 100 ,功率为2 5W,C为0.1 0.47uf,耐压为250 630v. SSR标称电流小R取上限100 ,C取下限0.1uf,反之,R取小值,C取大值。
C、过热保护
PILZ固态继电器过热,特性下降,轻则失控重则造成*性损坏,建议在靠近SSR底板处加装温控开关,温控点在75到80℃.
D、在电感负载中串接电感L。在感应负载里,通常因电流变化率di/dt高而使SSR损坏。L电感量多大,这要根据体积大小和成本高低而定。
选型方法
1. 在选用小电流规格印刷电路板使用的PILZ固态继电器时,因引线端子为高导热材料制成,焊接时应在温度小于250℃、时间小于10S的条件下进行,如考虑周围温度的原因,必要时可考虑降额使用,一般将负载电流控制在额定值的 1/2以内使用。[2]
2. 各种负载浪涌特性对固态继电器SSR的选择
被控负载在接通瞬间会产生很大的浪涌电流,由于热量来不及散发,很可能使SSR内部可控硅损坏,所以用户在选用继电器时应对被控负载的浪涌特性进行分析,然后再选择继电器。使继电器在保证稳态工作前提下能够承受这个浪涌电流,选择时可参考表2各种负载时的降额系数(常温下)。5. 继电器输入回路信号
在使用时因输入电压过高或输入电流过大超出其规定的额定参数时,可考虑在输入端串接分压电阻或在输入端口并接分流电阻,以使输入信号不超过其额定参数值。
6 在具体使用时,控制信号和负载电源要求稳定,波动不应大于10%,否则应采取稳压措施。
7. 在安装使用时应远离电磁干扰,射频干扰源,以防继电器误动失控。
8. PILZ固态继电器开路且负载端有电压时,输出端会有一定的漏电流,在使用或设计时应注意。
9. PILZ固态继电器失效更换时,应尽量选用原型号或技术参数完全相同的产品,以便与原应用线路匹配,保证系统的可靠工作。