固态继电器的参数及选用

固态继电器的技术参数
 
1、输入电压范围：在环境温度25’c下，固态继电器能够工作的输入电压范围。
 
2、输入电流：在输入电压范围内某一特定电压对应的输入电流值。
 
3、接通电压：在输入端加该电压或大于该电压值时，输出端确保导通。
 
4、关断电压：在输入端加该电压或小于该电压值时，输出端确保导通。
 
5、反极性电压：能够加在继电器输入端上，而不应起永久性破坏的*大允许反向电压。
 
6、额定输出电流：环境25’C时的*大稳态工作电流。
 
7、额定输出电压：能够承受的*大负载工作电压。
 
8、输出电压降：当继电器处于导通时，在额定输出电流下测得的输出端电压。
 
9、输出漏电流：当继电器处于关断状态施加额定输出电压时，流经负载的电流值。
 
10、接通时间：当继电器接通时，加输入电压到接通电压开始至输出达到其电压*终变化的90%为止之间的时间间隔。
 
11、关断时间：当继电器关断时，切除输入电压到关断电压开始至输出达到其电压*终变化的10%为止之间的时间间隔。
 
12、过零电压：对交流过零型固态继电器，输入端加入额定电压，能使继电器输出端导通的*大起始电压。
 
13、*大浪涌电压：继电器能承受的而不致造成永久性损坏的非重复浪涌(或过载)电流。
 
14、电器系统峰值：在继电器工作状态继电器输出端能够承受的*大迭加的瞬时峰值击穿电压。
 
15、电压指数上升率dv/dt：继电器的输出元件能够承受的不使其导通的电压上升率。
 
16、工作温度：继电器安规范安装或不安装散热板时，其正常工作的环境温度范围。
 
固态继电器的选用
 
功率固态继电器的特性参数包括输入和输出参数，根据输入电压参数值大小，可确定工作电压大小。如采用TTL或CMOS等逻辑电平控制时，*好采用有足够带载能力的低电平驱动，并尽可能使“0”电平低于0.8 V。如在噪声很强的环境下工作，不能选用通、断电压值相差小的产品，必需选用通、断电压值相差大的产品，(如选接通电压为8 V或12 V的产品)这样不会因噪声干扰而造成控制失灵。
 
1、额定输入电压
 
它是指定条件下能承受的稳态阻性负载的*大允许电压有效值。如果受控负载是非稳态或非阻性的，必需考虑所选产品是否能承受工作状态或条件变化时(冷热转换、静动转换、感应电势、瞬态峰值电压、变化周期等) 所产生的*大合成电压。例如负载为感性时，所选额定输出电压必须大于两倍电源电压值，而且所选产品的阻断(击穿)电压应高于负载电源电压峰值的两倍。如在电源电压为交流220V、一般的小功率非阻性负载的情况下，建议选用额定电压为400V—600V的SSR产品；但对于频繁启动的单相或三相电机负载，建议选用额定电压为660V—800V的SSR产品。
 
2、额定输出电流和浪涌电流
 
额定输出电流是指在给定条件下(环境温度、额定电压、功率因素、有无散热器等)所能承受的电流*大的有效值。一般生产厂家都提供热降额曲线。如周围温度上升，应按曲线作降额使用。
 
浪涌电流是指在给定条件下(室温、额定电压、额定电流和持续的时间等)不会造成永久性损坏所允许的*大非重复性峰值电流。交流继电器的浪涌电流为额定电流的5-10倍(一个周期)，直流产品为额定电流的1.5-5倍(一秒)。在选用时，如负载为稳态阻性，SSR可全额或降额10%使用。对于电加热器、接触器等，初始接通瞬间出现的浪涌电流可达3倍的稳态电流，因此，SSR降额20%-30%使用。对于白织灯类负载，SSR应按降额50%使用，并且还应加上适当的保护电路。对于变压器负载，所选产品的额定电流必须高于负载工作电流的两倍。对于负载为感应电机，所选SSR的额定电流值应为电机运转电流的2— 4倍，SSR的浪涌电流值应为额定电流的10倍。
 
固态继电器对温度的敏感性很强，工作温度超过标称值后，必须降热或外加散热器，例如额定电流为10A的JGX—10F产品，不加散热器时的允许工作电流只有10A。
 
3、输入特性
 
（1）为了保证固态继电器的正常工作，必须考虑输入条件，通常输入电压为阶跃函数，然而，如果输入电压是斜坡，就会出现半周循环现象，出现这种现象是由于开关半导体器件在正，反触发时不完全对称，因此，如果输入电压斜坡上升，这种开关在负载为某一极性时就可能处罚，而当负载电压为反极性时就可能不处罚，而出现半周导通现象，这种现象将持续到输入量足以使输出完全导通为止。
 
（2）输入端出现的瞬态，可以使继电器误动，尤其是当继电器响应时间等于或小于噪声脉冲持续时间时，继电器就会导通，对输入信号进行滤波有助于减少这种现象。
 
（3）当反极性(反向输入)电压适用时，继电器输入端可以承受*大输入电压值或其它规定值的反极性电压，超过该值，可能造成SSR的永久性破坏，当反极性电压不适用时，或继电器规定不能反向施加输入电压时，使用时一定注意，不能使输入电压反向。
 
4、输出特性
 
（1）SSR给出的*大额定输出电流一般指常温下或常温到高温下的*大额定输出电流而且对大于10A的继电器还指带有规定散热器时的*大额定输出电流。对功率 SSR，当工作温度上升或不带散热器时，*大输出电流相应下降。对此，各SSR均给出不带散热带规定散热器的输出电流与环境温度的关系曲线。这曲线又叫热降额曲线。
 
（2）当负载很轻即负载电阻或阻抗很大时，接通时的输出电流下降，该电流与关断状态下的漏电流之间的比值下降。对交流SSR，这时的漏电流可能会使接触器嗡嗡作响，或使电机继续运转;当输出电流小于*小额定电流时，SSR的直流失调电压和波形失真都会超过规定值，输出电流过小，也会使输出可控硅不能在规定的零电压范围内导通。为了改善这种状况，可以在负载两端并联一定的电阻，RC或灯泡。
 
（3）SSR的许多负载如灯负载，电动机负载，感性和容性负载，在接通时的过渡过程会形成浪涌电流，由于散热不及，浪涌电流是使固态继电器损坏的*常见的原因。为了适应这种情况，SSR根据其内部电路结构和输出器件特性，一般均给出了过负载(或浪涌电流)参数倡议额定输出电流(*大值)的倍数，脉冲(浪涌)持续时间，循环周期和次数来表示。一般，直流SSR的过负载(浪涌)额定值远小于同功率的交流SSR。另外，SSR的性质还与接通时的电流上升率di/dt密切相关。di/dt超过某一值会使SSR的可控硅输出器件损坏。为避免上述浪涌电流对SSR的损坏，可不同程度的降额使用SSR，必要时，可在负载电路中串联电阻，将浪涌电流和可能发生的短路电流限制在 SSR所允许的过负载范围内，也可利用快速熔断的保险丝来保护SSR。
 
（4）对于SSR，特别对交流SSR，电压指数上升率是一个重要参数。这是因为当SSR关断时，若输出端电压上升率超过SSR规定的dv/dt，可能使SSR误接通，严重时会造成SSR的损坏一般SSR规定的dv/dt为 100v/us，也有的达200v/us。交流SSR多在电流过零时判断，对感性和容性负载，在电流达零并关断时，线电压并不为零。功率因数cosψ越小，这个电压越大，在关断时，这一较大的电压将以较大的上升率加在SSR的输出端。另外，SSR关断时，感性负载上会产生反电势，该反电势同电压一起形成的过电压将加在SSR的输出端。在使用SSR反转电容分相电机和反接未停转的三相电机时，都可能在SSR的输出端产生二倍于线电压的过压效应。
 
dv/dt 和过电压是使SSR失效的重要模式，因此要认真对待。一般，在可能产生二倍线电压效应的场合应选择*大额定输出电压高于二倍线电压的SSR。在dv/dt和过电压严重的线路中，一般也应使SSR的*大额定输出电压高于二倍线电压。对一般的感性负载，SSR的*大额定输出电压也应为线电压的 1.5倍。另外，可以在SSR输出端并联RC吸收回路或其它瞬态抑制回路。
 
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