如何區(qū)分固態(tài)繼電器SCR和SSR？
本公司生產(chǎn)的試驗(yàn)設(shè)備經(jīng)常用到電加熱系統(tǒng)，為了人性化的控制電解熱，我們?cè)僭O(shè)計(jì)中經(jīng)常使用周波調(diào)節(jié)器和固態(tài)繼電器等。
其原理無(wú)非是通過(guò)接受溫控儀表輸出的4-20ma信號(hào)，然后通過(guò)改變其內(nèi)部可控硅導(dǎo)通角的觸發(fā)角度，來(lái)調(diào)節(jié)實(shí)際輸出，以達(dá)到人性化加熱控制的目的。通常固態(tài)繼電器有兩種，分別是SCR和SSR,那么二者區(qū)別在哪兒？用于小功率的加熱采用SSR還可以，頻繁通過(guò)也無(wú)所謂。但是在進(jìn)行大功率電加熱控制的時(shí)候，我們一般使用SCR，無(wú)論是調(diào)壓型還是調(diào)功型的對(duì)電網(wǎng)的影響都相對(duì)小一些。
SSR成本可接受，通過(guò)通斷來(lái)控制，要是溫感準(zhǔn)確的話，可以有相同效果。
1.調(diào)壓應(yīng)用 P型SSR調(diào)壓,可采用外配移相電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如,TW-702控溫儀的觸發(fā)系統(tǒng),國(guó)產(chǎn)SDKC-05單電源調(diào)相集成電路(見(jiàn)圖2)。在計(jì)算機(jī)上,通常采用PIO經(jīng)驅(qū)動(dòng)級(jí)的位控方式,利用50Hz電網(wǎng)電源的過(guò)零中斷,經(jīng)CTC計(jì)時(shí),控制導(dǎo)通角,以達(dá)到調(diào)壓之目的。
2.交流調(diào)功應(yīng)用 “交流調(diào)功”是一種Z型SSR普遍采用的方法,也能實(shí)現(xiàn)PID調(diào)節(jié)。即在固定周期內(nèi),控制交流正弦電流半波個(gè)數(shù),達(dá)到調(diào)功目的。模擬電路常采用電壓比較器,將一個(gè)固定周期的鋸齒電壓和來(lái)自前級(jí)誤差電壓作比較,輸出方波實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié),如圖3所示。在計(jì)算機(jī)上采用計(jì)時(shí)算法,產(chǎn)生占空比可調(diào)的方波脈沖擊來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如日本的SHIMADEW和OMRON公司的SR22、FD20、E5系列智能化控溫產(chǎn)品,配合Z型SSR,實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)“自動(dòng)翻轉(zhuǎn)”控制,即通過(guò)計(jì)算機(jī)產(chǎn)生擾動(dòng),算出*佳PID控制參數(shù)。
3.三相電流控制 HS系列SSR產(chǎn)品,可直接用于三相電機(jī)的控制。*簡(jiǎn)單的方法,是采用2只SSR作電機(jī)通斷控制,4只SSR作電機(jī)換相控制,第三相不控制。 作為電機(jī)換向時(shí)應(yīng)注意,由于電機(jī)的運(yùn)動(dòng)慣性,必須在電機(jī)停穩(wěn)后才能換向,以避免產(chǎn)生類似電機(jī)堵轉(zhuǎn)情況,引起的較大沖擊電壓和電流。在控制電路設(shè)計(jì)上,要注意任何時(shí)刻都不應(yīng)產(chǎn)生換相SSR同時(shí)導(dǎo)通的可能性。上下電時(shí)序,應(yīng)采用先加后斷控制電路電源,后加先斷電機(jī)電源的時(shí)序。換向SSR之間,不能簡(jiǎn)單地采用反相器連接方式,以避免在導(dǎo)通的SSR未關(guān)斷,另一相SSR導(dǎo)通引起的相間短路事故。此外,電機(jī)控制中的保險(xiǎn)、缺相和溫度繼電器,也是保證系統(tǒng)正常工作的保護(hù)裝置。\\\
SSR是用半導(dǎo)體器件代替?zhèn)鹘y(tǒng)電接點(diǎn)作為切換裝置的具有繼電器特性的無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)器件，單相SSR為四端有源器件，其中兩個(gè)輸入控制端，兩個(gè)輸出端，輸入輸出間為光隔離，輸入端加上直流或脈沖信號(hào)到一定電流值后，輸出端就能從斷態(tài)轉(zhuǎn)變成通態(tài)。 固態(tài)繼電器
交流固態(tài)繼電器按開(kāi)關(guān)方式分有電壓過(guò)零導(dǎo)通型（簡(jiǎn)稱過(guò)零型）和隨機(jī)導(dǎo)通型（簡(jiǎn)稱隨機(jī)型）； 按輸出開(kāi)關(guān)元件分有雙向可控硅輸出型（普通型）和單向可控硅反并聯(lián)型（增強(qiáng)型）； 按安裝方式分有印刷線路板上用的針插式（自然冷卻，不必帶散熱器）和固定在金屬底板上的裝置式（靠散熱器冷卻）； SSR固態(tài)繼電器以觸發(fā)形式,可分為零壓型(Z)和調(diào)相型(P)兩種。 在輸入端施加合適的控制信號(hào)IN時(shí),P型SSR立即導(dǎo)通。當(dāng)IN撤銷后,負(fù)載電流低于雙向可控硅維持電流時(shí)(交流換向),SSR關(guān)斷。 Z型SSR內(nèi)部包括過(guò)零檢測(cè)電路,在施加輸入信號(hào)IN時(shí),只有當(dāng)負(fù)載電源電壓達(dá)到過(guò)零區(qū)時(shí),SSR才能導(dǎo)通,并有可能造成電源半個(gè)周期的*大延時(shí)。Z型SSR關(guān)斷條件同P型,但由于負(fù)載工作電流近似正弦波,高次諧波干擾小,所以應(yīng)用廣泛。 北京靈通電子公司的SSR由于采用輸出器件不同,有普通型(S,采用雙向可控硅元件)和增強(qiáng)型(HS,采用單向可控硅元件)之分。當(dāng)加有感性負(fù)載時(shí),在輸入信號(hào)截止t1之前,雙向可控硅導(dǎo)通,電流滯后電源電壓90O(純感時(shí))。t1時(shí)刻,輸入控制信號(hào)撤銷,雙向可控硅在小于維持電流時(shí)關(guān)斷(t2),可控硅將承受電壓上升率dv/dt很高的反向電壓。這個(gè)電壓將通過(guò)雙向可控硅內(nèi)部的結(jié)電容,正反饋到柵極。如果超過(guò)雙向可控硅換向dv/dt指標(biāo)(典型值10V/ s,將引起換向恢復(fù)時(shí)間長(zhǎng)甚至失敗。 單向可控硅(增強(qiáng)型SSR)由于處在單極性工作狀態(tài),此時(shí)只受靜態(tài)電壓上升率所限制(典型值200V/ s),因此 增強(qiáng)型固態(tài)繼電器HS系列比普通型SSR的換向dv/dt指標(biāo)提高了5-20倍。由于采用兩只大功率單向可控硅反并聯(lián),改變了電流分配和導(dǎo)熱條件,提高了SSR輸出功率。 增強(qiáng)型SSR在大功率應(yīng)用場(chǎng)合,無(wú)論是感性負(fù)載還是阻性負(fù)載,耐電壓、耐電流沖擊及產(chǎn)品的可靠性,均超過(guò)普通固態(tài)繼電器,并達(dá)到了進(jìn)口產(chǎn)品的基本指標(biāo),是替代普通固態(tài)繼電器的更新產(chǎn)品。
電阻負(fù)載他不存在啟動(dòng)電流，沖擊比較小，對(duì)電網(wǎng)影響不大，當(dāng)然使用SCR通過(guò)調(diào)壓來(lái)調(diào)功，對(duì)電網(wǎng)影響更小，但是二者比較的話使用SCR的造價(jià)更高一點(diǎn)。目前國(guó)外加熱使用SSR固態(tài)繼電器控制加熱的比較多一點(diǎn)。