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固态继电器使用说明 141 ଚક䗝ᢽ ݅䗮⊼ᛣџ乍 ࡴ⛁఼⫼ ೎ᗕ㒻⬉఼ ϝⳌ⏋ড় 䕃ਃࡼ఼ ϝⳌ⬉ᴎ⫼ ೎ᗕ᥹㾺఼ Ϣ㒻⬉఼ ৠϔᔶ⢊ ೎ᗕ㒻⬉఼ ᡔᴃᣛफ ೎ᗕ㒻⬉఼ 固态继电器 概要 142 固态继电器 用语说明 145 固态继电器 使用注意事项 146 固态继电器 故障排除 152 固态继电器 Q&A 154 固态继电器 施工·维护·点检 156 固态继电器 技术指南 ଚક䗝ᢽ ݅䗮⊼ᛣџ乍 ࡴ⛁఼⫼ ೎ᗕ㒻⬉఼ ϝⳌ⏋ড় 䕃ਃࡼ఼ ϝⳌ⬉ᴎ⫼ ೎ᗕ᥹㾺఼ Ϣ㒻⬉఼ ...

固态继电器使用说明
141 ଚક䗝ᢽ ݅䗮⊼ᛣџ乍 ࡴ⛁఼⫼ ೎ᗕ㒻⬉఼ ϝⳌ⏋ড় 䕃ਃࡼ఼ ϝⳌ⬉ᴎ⫼ ೎ᗕ᥹㾺఼ Ϣ㒻⬉఼ ৠϔᔶ⢊ ೎ᗕ㒻⬉఼ ᡔᴃᣛफ ೎ᗕ㒻⬉఼ 固态继电器 概要 142 固态继电器 用语说明 145 固态继电器 使用注意事项 146 固态继电器 故障排除 152 固态继电器 Q&A 154 固态继电器 施工·维护·点检 156 固态继电器 技术指南 ଚક䗝ᢽ ݅䗮⊼ᛣџ乍 ࡴ⛁఼⫼ ೎ᗕ㒻⬉఼ ϝⳌ⏋ড় 䕃ਃࡼ఼ ϝⳌ⬉ᴎ⫼ ೎ᗕ᥹㾺఼ Ϣ㒻⬉఼ ৠϔᔶ⢊ ೎ᗕ㒻⬉఼ ᡔᴃᣛफ ೎ᗕ㒻⬉఼ 142 䕧ܹ ࡼ԰⬉य़Ў乱ᅮ ⬉य़f��ˁⱘ݀Ꮒ ⬉⑤ৃ೼ᑓ㣗ೈ ݙՓ⫼ 固态继电器 技术指南 有关各商品的详情请参见第1页。 固态继电器·概要 ■固态·继电器(SSR)的定义 ●SSR和有接点继电器的不同 所谓SSR,是固态继电器 (Solid State Relay)的简称,是无可动 接点部分的继电器 (无接点继电器)。在动作上与有接点继电器 相同,但是该继电器使用半导体闸流管、晶闸管开关元件、二极 管、晶体管等半导体开关元件。另外也使用名为光电耦合器的光 半导体,使其输入输出绝缘。光电耦合器的特点是用光的信号在 绝缘空间中进行传送,所以绝缘性更好,传送速度也更快。 SSR是用无接点的电子零件制造的,比有接点的有很多优点。其 中最大的优点是,不会像有接点继电器一样因开关而损耗接点。 特别是:●可以对应高速、高频率开关 ●没有接触不良 ●发生干扰小 ●没有动作音 等,适用于广泛的领域。 固态继电器(SSR)的构成 固态继电器(SSR) (交流负载开关的代表示例) 电磁继电器(EMR:Electro Magnetic Relay) 向线圈施加输入电压,使其发生电磁力,移动可动铁片,从而切 换接点。不仅可在控制柜上使用,还可用于其他范围。而且原理 简单可低成本加工。 电阻 LED 光电耦合器 电容器 功率晶体管(DC负载用) 电源MOS FET(AC、DC负载用) 半导体闸流管(AC负载用) 晶闸管开关元件(AC负载用) 㒱㓬ൟ䕧ܹ⬉䏃 ञᇐԧ 䕧ߎܗӊ ????????????????? 䕧ܹッᄤ 䕧ߎッᄤ 䕧ܹッᄤ 䕧ߎッᄤ ????????????????? ??????????????????? M O S F E T SSRⱘ⬉䏃ᵘ៤ SSRⱘ⬉䏃ᵘ៤ ??????????? 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厂商名 样本 保单样本pdf木马病毒样本下载上虞风机样本下载直线导轨样本下载电脑病毒样本下载 上的名称 东芝 光继电器 松下电工 Photo MOS继电器 日本电气 光MOSFET继电器 冲电气 光MOS开关 冲田制作所 Photo DMOS-FET继电器 HP Solid State Relay 欧姆龙 MOS FET继电器 固态继电器 技术指南 143 144 ଚક䗝ᢽ ݅䗮⊼ᛣџ乍 ࡴ⛁఼⫼ ೎ᗕ㒻⬉఼ ϝⳌ⏋ড় 䕃ਃࡼ఼ ϝⳌ⬉ᴎ⫼ ೎ᗕ᥹㾺఼ Ϣ㒻⬉఼ ৠϔᔶ⢊ ೎ᗕ㒻⬉఼ ᡔᴃᣛफ ೎ᗕ㒻⬉఼ ■SSR的内部电路构成例 *1.过零触发功能 具有过零触发功能的SSR在交流负载电压为零或接 近零时动作。 具有过零触发功能的SSR有以下效果。 ·减小负载接通时的爆裂噪声。 ·在灯、加热器、马达等的负载中由于抑制了接通 电流,可以减轻对电源的影响,还可以减小接通 电流保护电路。 *2. 200V型的输出开关元件上使用了晶闸管。 负载规格 过零触发功能 绝缘方式 电路构成 型号 交流负载用 有 *1 光电耦合器 G3H G3B G3F G3NA(AC输入) 无 光电三端双向可控硅开关 G3NE G3J G3F G3H G3TA-OA 有 *1 光电三端双向可控硅开关 G3PA-VD G3PB(单相) G3NA(DC输入) G3NE 有 *1 光电三端双向可控硅开关 G3PB-2(N)(三相) *2 有 *1 光电三端双向可控硅开关 G3PB-3(N)(三相) *2 有 *1 光电耦合器 G3NA-4□□B型 G3NH G3PA-4□□B型 G3PB-5□□B型 直流负载用 —— 光电耦合器 G3FD、 G3HD G3BD G3TA-OD G3NA-D 交流·直流 负载用 无 光电·霍尔· 耦合器 G3FM ܝ⬉㗺ড়఼ 䕧 ܹ ッ ᄤ 䕧ܹ⬉䏃 䳊 Ѹ ঝ ⬉ 䏃 㾺 থ ⬉ 䏃 ϝッঠ ৥ৃ ᥻⸙ ᓔ݇ 㓧ކ ⬉䏃 䕧 ߎ ッ ᄤ ܝ⬉᱊䯌ㅵᓔ݇㗺ড়఼ 䕧 ܹ ッ ᄤ 䕧ܹ⬉䏃 㾺 থ ⬉ 䏃 ᱊䯌ㅵ ᓔ݇ 㓧ކ ⬉䏃 䕧 ߎ ッ ᄤ ܝ⬉᱊䯌ㅵᓔ݇㗺ড়఼ 䕧 ܹ ッ ᄤ 䕧ܹ⬉䏃 䖛 䳊 㾺 থ ⬉ 䏃 㾺 থ ⬉ 䏃 ᱊䯌ㅵ ᓔ݇ 㓧ކ ⬉䏃 䕧 ߎ ッ ᄤ ???? 㓧ކ ⬉䏃 ᱊䯌ㅵ ᓔ݇ ???? 㓧ކ ⬉䏃 ᱊䯌ㅵ ᓔ݇ܝ⬉᱊䯌ㅵᓔ݇㗺ড়఼ ?????????? 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� ? � ?μs 㛝ކ⬉य़˄ V˅ 1000Ω 1μF 330Ω 1μF1000Ω 0.1μF330Ω 0.1μF1000Ω 0.01μF330Ω 0.01μF 330Ω 0.001μF 1000Ω 0.001μF Ⓒ⊶఼ 催乥䆒໛ 䋳 䕑 ዄؐ⬉य़ 䈋ؐ⬉य़ ⊘ᬒ⬉䰏 R R≤ EIL-I SSR的复位电流= 复位电压的最小值 输入阻抗 复位电流 I= 1V1.6kΩ =0.625mA 泄放电阻值 R= 1V×1/2IL-0.625mA 固态继电器 技术指南 ଚક䗝ᢽ ݅䗮⊼ᛣџ乍 ࡴ⛁఼⫼ ೎ᗕ㒻⬉఼ ϝⳌ⏋ড় 䕃ਃࡼ఼ ϝⳌ⬉ᴎ⫼ ೎ᗕ᥹㾺఼ Ϣ㒻⬉఼ ৠϔᔶ⢊ ೎ᗕ㒻⬉఼ ᡔᴃᣛफ ೎ᗕ㒻⬉఼ ③开关频率 如果是交流负载开关,请将开关频率控制在10Hz下使用,如果 是直流负载开关,请将开关频率控制在100Hz以下使用。 如果超出上述开关频率使用,则可能导致SSR的输出跟不上。 ④输入阻抗 在输入电压有一定宽度的SSR (如G3F、 G3H)中,有些机种 的输入阻抗会随着输入电压发生变化,输入电流也随之发生变 化。用半导体等驱动SSR的场合,电压会导致半导体故障,请 对设备进行确认后使用。 下面是代表例。 适用于无显示灯、采用光电耦合器方式的机种 输入阻抗(代表例) G3F、G3H(无显示灯型) 适用于有显示灯、采用光电耦合器方式的机种 输入阻抗(代表例) G3B、G3F、G3H(有显示灯型) 输入阻抗(代表例) G3CN ■关于输出电路 ●关于交流开关型SSR输出处的噪声、浪涌 ·SSR 使用的交流电源中叠加有能量较大的浪涌电压的场合,由 于插入SSR的LOAD端子之间的C、 R缓冲电路 (内置在SSR 中)的抑制能力不足,会超出SSR瞬态峰值电压,导致SSR的 过电压破坏。 要测定浪涌在很多情况下都是比较困难的,基本上都是采用增 加变阻器。最终使用阶段可确认没有浪涌的场合除外。 ·G3NA、G3S、G3PA、G3PB、G3PC、G3NE、G3J、G3NH、 G9H、 G3DZ、 G3RZ、 G3FM以外的机种中没有内置浪涌吸收 用可变电阻。请务必在开关感性负载时实施附加浪涌吸收元件 等浪涌对策。 ·下面是附加了浪涌电压吸收元件时的对策举例。 本公司是在以下条件下通过耐冲击电压试验,来确认SSR输出 侧耐量的。 条件:输入输出端子—散热片间 6kV 输入端子-输出端子间 4.5kV 输出端子间 4.5kV 请选择满足下表条件的浪涌吸收元件。 ●关于输出侧的连接 请避免SSR输出侧的并联。 SSR的场合,不可能出现输出侧两头 都为ON的情况,因此负载电流不会增加。 100 70 50 30 10 7 5 3 31 5 7 10 30 50 70 100 ???????? ˄kΩ˅˄mA˅ 䕧ܹ⬉य़˄ V˅ 䕧ܹ䰏ᡫ 䕧ܹ⬉⌕ 100 70 50 30 10 7 5 3 31 5 7 10 30 50 70 100 ???????? ˄kΩ˅˄mA˅ 䕧ܹ⬉य़˄ V˅ 䕧ܹ䰏ᡫ 䕧ܹ⬉⌕ 20 0 8 6 4 3 2 1.5 21 3 4 6 8 10 20 30 ???????? ˄kΩ˅˄mA˅ 䕧ܹ⬉य़˄ V˅ 䕧ܹ䰏ᡫ 䕧ܹ⬉⌕ T˙ˇ25ć 使用电压 可变电阻电压 浪涌耐量 AC100~120V用 240~270V 1000A以上AC200~240V用 440~470V AC380~480V用 820~1000V ৃব⬉䰏 L䋳䕑 固态继电器 技术指南 147 148 ଚક䗝ᢽ ݅䗮⊼ᛣџ乍 ࡴ⛁఼⫼ ೎ᗕ㒻⬉఼ ϝⳌ⏋ড় 䕃ਃࡼ఼ ϝⳌ⬉ᴎ⫼ ೎ᗕ᥹㾺఼ Ϣ㒻⬉఼ ৠϔᔶ⢊ ೎ᗕ㒻⬉఼ ᡔᴃᣛफ ೎ᗕ㒻⬉఼ ●关于直流开关型SSR的输出处的噪声·浪涌 连接螺线管、电磁阀等负载时,请连接防止反电动势的二极管。 施加超出SSR输出元件耐压的反电动势时,会导致SSR输出元件 的破坏。作为相应措施,可以将表1的元件和负载并联插入。(参 照下图) 吸收元件中,二极管方式是抑制反电动势效果最好的。但螺线 管、电磁阀的复位时间会变长。请在实际使用电路上确认后使 用。另外,可以使用二极管和齐纳二极管缩短复位时间。在这种 情况下,齐纳二极管的齐纳电压 (Vz)越高复位时间越短。 表1 吸收元件例 (参考) ①二极管的选择方法 耐电压=VRM≥电源电压×2 正向电流=IF≥负载电流 ②齐纳二极管的选择方法 齐纳电压=VZ<SSR的集电极发射极之间电压 - (电源电压+2V) 齐纳浪涌功率=PRSM>VZ×负载电流×安全率 (2~3) *如果齐纳电压 (Vz)增高,则齐纳二极管的容量 (PRSM)将变大。 ●关于DC输出型中的AND电路 在以下电路中,请使用G3DZ、 G3RZ。在一般情况下, SSR也可 能出现复位不良。 ●关于自保持电路 要使用自保持电路时,请利用有接点继电器构成电路。 (SSR中不能组成自保持电路)。 ●关于各负载的SSR的选择 下面显示各负载中浪涌电流的实例。 AC负载的种类和浪涌电流 ①加热器 (阻性负载) 没有浪涌电流的负载。一般和电压输出的温度控制器组合用于 开关加热器。还可以使用带过零触发功能的SSR,大幅抑制噪 声的产生。 但是,该种负载不包括纯金属类、陶瓷类的加热器。纯金属 类、陶瓷类的加热器在常温下电阻值较低,因此SSR中流过过 载电流,可能导致SSR破坏。 开关纯金属类、陶瓷类的加热器时,请选择电力调整器 (G3PX)的长时间软启动类型或恒定电流类型。 ②灯负载 白炽灯、卤素灯等接通电流很大。(额定电流的约10~15倍) 请选择SSR,使得该接通电流的峰值在SSR接通电流耐量的1/2 以下。(参照下图的重复曲线<虚线>) 重复施加超出接通电流耐量1/2的接通电流,会导致SSR输出元 件的电流破坏。 吸收元件 二极管 二极管+齐纳二极管 可变电阻 CR 效果 ○ ○ △ × 䋳䕑 INPUT SSR 䕧ܹ 䕧ߎ 䘏䕥⬉䏃 ⱘ䕧ܹ 负载种类 螺线管 白炽灯 马达 继电器 电容器 阻性负载 浪涌电流/ 恒定电流 约10倍 约10倍~ 约15倍 约5倍~ 约10倍 约2倍~ 约3倍 约20倍~ 约50倍 1 波形 ⌾ ⍠ ⬉ ⌕ ᘦ ᅮ ⬉ ⌕ ⏽ᑺ᥻ࠊ఼ ˄⬉य़䕧ߎൟ˅ ࡴ⛁఼䋳䕑 ???? ˄A.Peak˅ 250 200 150 100 50 010 5030 100 300 500 1,000 5,000 䗮⬉ᯊ䯈˄ ms˅ ϡ䞡໡ 䞡໡ 固态继电器 技术指南 ଚક䗝ᢽ ݅䗮⊼ᛣџ乍 ࡴ⛁఼⫼ ೎ᗕ㒻⬉఼ ϝⳌ⏋ড় 䕃ਃࡼ఼ ϝⳌ⬉ᴎ⫼ ೎ᗕ᥹㾺఼ Ϣ㒻⬉఼ ৠϔᔶ⢊ ೎ᗕ㒻⬉఼ ᡔᴃᣛफ ೎ᗕ㒻⬉఼ ③马达负载 马达启动时,会有相当于额定电流5~10倍的接通电流流过。另 外,接通电流流通的时间也会变长。因此,测定实际使用状态 下的接通电流及启动时间后,选择SSR使得接通电流的峰值在 SSR接通电流耐量1/2以下。 SSR关闭时由于马达发出的反电动 势可能会导致SSR的破坏,请实行过电压保护。 ④变压器负载 SSR关闭瞬间, 10~500ms之内会有10~20倍的励磁电流流过 SSR。如果次级无负载,励磁电流最大。请选择SSR使得该励 磁电流在SSR接通电流耐量1/2以下。 ⑤半波整流电路 有些交流用电磁计数器及螺线管内置有二极管,半波整流。该 负载中只加有SSR的输出电压的半波。为此,在带过零触发功 能的SSR中,可能导致无法关闭。对此,可以采取以下两种方 法解决。 1. 连接流过SSR负载电流约20%的电流的泄放电阻。 (参照下图) 2. 使用无过零触发功能的SSR。 但半波整流的制动器线圈的开关则不受此限制,请另行商谈。 ⑥全波整流负载 有些交流用电磁计数器及螺线管内置有二极管,全波整流。这 种负载中的负载电流会如下图所示,变为接近于矩形波的波 形。 因此,交流用SSR在输出元件中使用晶闸管开关 (电路电流不 为0,元件不断开),如果负载电流波形为矩形波,可能导致 SSR复位不良。 开关全波整流的负载时,请选择-V型或功率MOSFET继电器。 (-V型SSR) (-V型SSR) G3F-203SL-V、 G3H-203SL-V (功率MOS FET继电器) G3DZ、 G3RZ、 G3FM ⑦小容量负载 SSR中没有输入信号时,输出 (LOAD)处会流过数mA的漏 电流IL。为此,如果该漏电流大于负载的复位电流,会引起复 位不良。请增加SSR开关电流的泄放电阻R和负载并联,以解决 问题。 ⑧变频器负载 请不要将变频器控制的电源作为SSR的负载电源使用。变频器 控制的波形会变为矩形波,因此dV/dt非常大,会引起SSR误启 动,导致复位不良。 在输入处使用变频器控制的电源的场合,只要电源的有效值在 SSR的使用电压范围内,就可以使用。 ⑨电容性负载 SSR关闭时,电源电压+电容器的电荷电势施加到SSR的两端, 因此请选择SSR使得可使用电压在电源电压的2倍以上,同时使 得充电电流在SSR接通电流耐量1/2以下。 ⊘ᬒ⬉䰏 䋳䕑 䋳䕑 ⬉䏃⬉⌕ ⊶ᔶ R< EIL-I E:负载 (继电器等)的复位电压 I :负载 (继电器等)的复位电流 ⊘ᬒ⬉䰏R 䋳 䕑 ⬉ ⌕ ⊘ᬒ⬉䰏ⱘᷛޚ AC100V⬉⑤5̚10kΩ3WAC200V⬉⑤5̚10kΩ5W ⬉य़Ϟछ⥛ বЎĞ ᠔ˈҹ SSR᮴⊩OFFDŽ 固态继电器 技术指南 149 150 ଚક䗝ᢽ ݅䗮⊼ᛣџ乍 ࡴ⛁఼⫼ ೎ᗕ㒻⬉఼ ϝⳌ⏋ড় 䕃ਃࡼ఼ ϝⳌ⬉ᴎ⫼ ೎ᗕ᥹㾺఼ Ϣ㒻⬉఼ ৠϔᔶ⢊ ೎ᗕ㒻⬉఼ ᡔᴃᣛफ ೎ᗕ㒻⬉఼ ■关于使用负载电源 1. 关于整流的电源 通过全波整流或半波整流将交流电源作为直流负载电源使用时, 请设定负载电源的峰值电源不超出SSR使用负载电源的最大值。 在这样的情况下,会变成过电压,导致SSR输出元件破坏。 2. 关于交流负载电源的使用频率 关于交流负载电源的使用频率,请控制在47~63Hz。 3. 关于交流低电压负载 在SSR的使用负载电压范围的最小值以下使用负载电源时,施加 到负载上的电压的损失时间比在SSR使用电压范围内使用负载电 源时的时间长。 下图是负载例。(损失时间A 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 ,满足各机种中的 “负载电流-环境温 度额定值”。另外,有时会因为环境条件 (气候条件、室内空 调条件等)及使用条件 (密闭盘内安装等)引起SSR的使用环境 温度变高,请注意。 2. 关于使用环境以及保存环境 请不要在下述场所中使用或保存,会引起故障、误动作、特性劣 化。 3. 长期保存SSR时 长期保管时,端子表面受到大气直射,会因氧化等导致端子焊接 性劣化。因此,在实际安装长期保存后的基板时,请先确认焊接 状态再使用。 4. 关于振动·冲击 请不要在SSR上施加标准值以上的振动、冲击。如果施加异常振 动、冲击,不但会引起误动作,还会由于SSR内部部件的变形、 破损等,引起动作不良。 此外,为使SSR上没有异常的振动,也请在不会受到产生振动的 设备 (马达等)影响的场所、方法下进行安装。 5. 关于溶剂的附着 请避免SSR上附着稀释剂、汽油等溶剂。溶剂附着会导致标记的 消失。 6. 关于油的附着 SSR的端子台盖上附着油,会导致盖的白浊或裂纹。 ዄؐ⬉य़ SSRՓ⫼⬉य़ MAXؐ 㾺থ⬉य़ 㾺থ⬉य़ AǃB ˖ ᤳ༅ᯊ䯈 B 0 A ⬉य़⊶ᔶ ⬉⌕⊶ᔶ L负载的场合,如左图所示, 由于电流相位延迟,不会象R 负载有那么大的损失。 这是因为电流为0、SSR为OFF 时已经被施加了高电压所致。 ·阳光直接照射的场所。 ·环境温度超出-20~+60℃范围的场所。 ·相对湿度超出45~85%RH的场所,温度急剧变化、会出现结 露的场所。 ·环境温度超出-30~+70℃范围的场所。 ·存在腐蚀性气体、易燃性气体的场所。 ·尘埃、盐分、铁粉较多的场所。 ·本体上有直接振动、冲击的场所。 ·水、油、药品等飞散的场所。 固态继电器 技术指南 ଚક䗝ᢽ ݅䗮⊼ᛣџ乍 ࡴ⛁఼⫼ ೎ᗕ㒻⬉఼ ϝⳌ⏋ড় 䕃ਃࡼ఼ ϝⳌ⬉ᴎ⫼ ೎ᗕ᥹㾺఼ Ϣ㒻⬉఼ ৠϔᔶ⢊ ೎ᗕ㒻⬉఼ ᡔᴃᣛफ ೎ᗕ㒻⬉఼ ■关于实际操作 1.关于漏电流 即使在没有输入时, SSR也会通过缓冲电路,流过漏电流。因 此,更换SSR、进行配线时,请务必断开输入处以及负载处的电 源,确认安全后再操作。 2. 关于螺钉紧固转矩 SSR端子松动时,会由于通电时的发热导致SSR烧坏。 请按照下表中的紧固转矩配线。 SSR端子螺钉的紧固转矩 注. 过度拧紧可能造成螺钉破损,请在上述扭矩范围内进行紧固。 3. 关于SSR安装面板的材质 不使用G3NA、 G3NE、 G3PB散热器,直接安装到控制盘等的面 板上的场合,请采用热阻较小的铝制材料或铁板。这时,请务必 在安装面上涂抹散热用硅胶 (东芝硅 YG6260、信越硅 G746 等)。 安装热阻较高材质的面板(涂层面板等)的场合, SSR的散热效 率会降低,从而导致SSR的输出元件的热损坏。此外,如果安装 到木材等易燃材质上使用,会因SSR的发热引起木材炭化,导致 火灾。 4. 关于表面连接插座 ①安装表面连接插座时,在加工安装孔后,请注意用螺钉紧固, 不要有松动。 如果表面安装螺钉有松动,会由于振动、冲击导致插座、 SSR 和导线脱落。 也有可以一次性安装到35mm宽度DIN导轨上的表面连接插座。 ②为了保证SSR和插座的切实连接,请使用固定配件。如果施加 异常的振动、冲击, SSR会从插座上脱落。 5. 关于SSR的插拔方向 插拔SSR和插座时,请和插座表面成垂直方向。如果斜向插拔 SSR,可能导致SSR本体端子弯曲,不能插入插座中。 6.关于配线到搭接端子用插座 请参考下表正确安装。如果配线方法不当,会导致导线脱落。 注. PY□QN型使用的电线φ 0.65可以卷绕6圈。 PY□QN型使用的电线φ 0.8可以卷绕4圈。 7. 关于禁止向接线片端子焊接 请不要向G3NE接线片端子焊接导线。会导致SSR部件的破坏。 8. 关于端子切割 请不要用自动切割机切割端子。 用自动切断机等切割端子,会引起内置部件的损伤。 9. 使端子变形 请不要强行修正及使用变形的端子。在这种情况下,如果向SSR 施加过大的力,将不能保持初始性能。 10. 关于固定配件 安装、拆卸固定配件时,请注意不要使配件变形,也不要使用已 经变形的配件。会导致SSR上被施以强大的力而不能保持特性, 或不能获取充足的保持力,且SSR的松动会引起接触不良等故 障。 11. 关于印刷基板用SSR的焊接 1. 请在260℃下5秒内进行SSR的焊接。 但是,关于个别设定条件的机种,请按照个别条件进行焊接。 2. 请从SSR材料的适合性出发,使用非腐蚀性的松香系列助焊 剂。 12. 关于超声波清洗 请不要进行超声波清洗。 如果在安装基板后对SSR进行超声波清洗,会因超声波而产生 SSR内部结构共振,导致内置部件的损伤。 SSR型号 螺钉 建议紧固转矩 G3PC、 G32A、 插座等 M3.5 0.75~1.18N·m G3NA、 G3PA-10/20A型 M4 0.98~1.37N·m G3NA、 G3PA-40A型 M5 1.57~2.35N·m G3NH-□□75 M6 3.92~4.9N·m G3NH-□150 M8 8.82~9.8N·m 䕧 ܹ ⬉ 䏃 㾺 থ ⬉ 䏃 ᓔ݇ܗӊ 㓧ކ⬉䏃 ৃ ব ⬉ 䰏 ⓣ⬉⌕ 项目 卷绕 状态 型号名 (位) 使用电线 导线被覆 长度(mm) 有效圈 数(次) 标准端子 (mm) 拉拔力 (kg) 适用 范围型号 AWG φ PY□QN 被覆1圈 21-A 26 0.4 43~44 约6 1×1 3~8 1-B 22-A 24 0.5 36~37 约6 4~13 2-B 23-A 22 0.65 41~42 4~15 20-B PT□QN 普通圈 20-A 20 0.8 37~38 约4 1.0×1.5 5~15 固态继电器 技术指南 151 152 ଚક䗝ᢽ ݅䗮⊼ᛣџ乍 ࡴ⛁఼⫼ ೎ᗕ㒻⬉఼ ϝⳌ⏋ড় 䕃ਃࡼ఼ ϝⳌ⬉ᴎ⫼ ೎ᗕ᥹㾺఼ Ϣ㒻⬉఼ ৠϔᔶ⢊ ೎ᗕ㒻⬉఼ ᡔᴃᣛफ ೎ᗕ㒻⬉఼ 固态继电器·故障检查 YES YES NONO YES YES ⶽᔶ⊶ NO YES YES YES NO AC NO NO NO ᓔྟ ƽᓖᐌ⦄䈵 SSR໘ѢON ˄ⷁ䏃ᬙ䱰˅ ᏺ䕧ܹᰒ⼎♃ᯊˈ 䕧ܹᰒ⼎♃ᰃ৺ Ꮖ♁˛ ৃ㗗㰥ࠡ↉ⱘ⅟ ⬭⬉य़ǃⓣ⬉⌕ⱘ ᕅડ៪⌕৥䕧ܹ Ꮧ㒓ⱘᛳᑨᑆᡄDŽ ℷᓺ⊶ҹ໪ᯊ ϡˈ Փ⫼SSRDŽ 䋳䕑⬉⑤ЎACgDCg ⶽᔶ⊶DŽ ᰃ৺᳾Փ⫼DC䕧 ߎ⫼SSR˛ ⫼⌟䆩఼⌟ᅮ䕧 ߎッᄤϞᰃ৺ᮑ ࡴњ䋳䕑⬉य़˛ ᏺ䳊ѸⱘSSRЁ ᰃ৺Փ⫼ञ⊶ᭈ ⌕䋳䕑៪ԡⳌ᥻ ࠊ⬉⑤˛ 䇋Փ⫼᮴䳊Ѹⱘ SSRDŽ ᢚϟ䕧ܹᏗ㒓ৢˈ ᰃ৺OFF˛ 䇋Փ⫼DC䋳䕑⫼DŽ ೼䖲᥹䕧ܹⱘ⢊ ᗕϟ ⫼ˈ⌟䆩఼⌟ ᅮ䕧ܹッᄤϞᰃ ৺ᮑࡴњࡼ԰⬉ य़˛ 䇋ẔᶹᏗ㒓DŽ ϝⳌ⬉ᴎℷড䖤䕀 ᯊ 䇋ˈখ㾕㄀157 义Nj6.ϝⳌ⬉ᴎⱘ ℷড䖤䕀njDŽ 䕧ܹⱘˇˉᰃ৺ ডњ˛ 䇋䞡ᮄ䖲᥹DŽ෎ᵓ ⫼SSRҹ໪᳾ᤳണDŽ ᏺࡼ԰ᰒ⼎♃ᯊˈ ࡼ԰ᰒ⼎♃ᰃ৺ Ꮖ҂˛ SSR᳾໘Ѣ ON ˄ᓔ䏃ᬙ䱰˅ YES YES DC ( ) ᏺࡼ԰ᰒ⼎♃ᯊˈ ࡼ԰ᰒ⼎♃ᰃ৺ Ꮖ♁˛ ≵᳝ᰒ⼎♃ᯊˈ 䇋䖯ܹYES ( )≵᳝ᰒ⼎♃ᯊˈ䇋䖯ܹYES 固态继电器 技术指南 ଚક䗝ᢽ ݅䗮⊼ᛣџ乍 ࡴ⛁఼⫼ ೎ᗕ㒻⬉఼ ϝⳌ⏋ড় 䕃ਃࡼ఼ ϝⳌ⬉ᴎ⫼ ೎ᗕ᥹㾺఼ Ϣ㒻⬉఼ ৠϔᔶ⢊ ೎ᗕ㒻⬉఼ ᡔᴃᣛफ ೎ᗕ㒻⬉఼ YES YES YES NO NO NO YES YES YES NO YES YES YES NO NO NO NO NO 䇋খ㾕149义Njļ ܼ⊶ᭈ⌕䋳䕑njDŽ ᰃ৺Ўܼ⊶ᭈ⌕L 䋳䕑˛ ᰃ৺Ўᖂᇣ䋳䕑 ˄50mAҹϟ˅˛ ᰃ৺Ў⬉ᴎǃ♃ǃ ⬉⑤বय़఼ㄝⱘ ކߏ⬉⌕䕗໻䋳 䕑˛ ৃ㛑ᰃ䋳䕑ⷁ䏃ǃ ໪䚼⌾⍠ㄝᇐ㟈 ⱘさথᗻџᬙ៪ SSRⱘᓖᐌ˛ ކߏ⬉⌕ᰃ৺䍙 ߎSSRⱘ᥹䗮⬉ ⌕ᆍ䞣˛ 䕧ߎⱘˇˉᰃ৺ ডњ˛ 䇋䞡ᮄ䖲᥹DŽSSR ᳾ᤳണDŽ ᰃ৺Ў䯔䮼ǃ㶎㒓ㅵǃ 㒻⬉఼ㄝⱘL䋳䕑˛ ৃ㛑ᰃ䖛䕑ㄝᇐ 㟈ⱘކߏ⬉⌕䍙 ߎSSRⱘ᥹䗮⬉ ⌕ᆍ䞣˛ ᰃ৺ᏺড৥਌ᬊ ⫼Ѡᵕㅵ˛ 䇋ᅝ㺙ড৥਌ᬊ⫼ ѠᵕㅵDŽ䇋খ㾕㄀ 148义NjƽⳈ⌕ᓔ䯁 ൟSSRⱘ䕧ߎջᑆᡄg ⌾⍠njDŽ ⬅Ѣކߏ⬉⌕ 䕧ˈ ߎܗӊᕜৃ㛑Ꮖ ᤳണDŽ䇋䖯ϔℹ㗗 㰥໻ᆍ䞣ⱘSSRDŽ ৃ㗗㰥ᰃ৺⬅Ѣ 䋳䕑ⷁ䏃ǃ໪䚼⌾ ⍠ㄝᇐ㟈さথᗻ џᬙ៪SSRⱘᓖ ᐌ˛ DC䕧ܹSSRᰃ৺ ⬅AC偅ࡼ˛ 䇋᳈ᬍЎAC䕧ܹ SSRDŽ YES 固态继电器 技术指南 153 154 ଚક䗝ᢽ ݅䗮⊼ᛣџ乍 ࡴ⛁఼⫼ ೎ᗕ㒻⬉఼ ϝⳌ⏋ড় 䕃ਃࡼ఼ ϝⳌ⬉ᴎ⫼ ೎ᗕ᥹㾺఼ Ϣ㒻⬉఼ ৠϔᔶ⢊ ೎ᗕ㒻⬉఼ ᡔᴃᣛफ ೎ᗕ㒻⬉఼ 固体电路·继电器 Q&A 欲检查SSR的故障, 是否可以用测试器确认SSR的导通? 不能确认导通。 测试器的导通检查中,由于测试器的内部电路电压、 电流较低,无法确认SSR内部所使用的半导体元件(三 端双向可控硅开关、晶闸管)的动作。 另外,如下述方法所示,连接负载后,即可进行故障 检查。 ●测定方法 负载和电源连接的状态下,将输入置于ON·OFF时测定LOAD端 子的电压。 SSR置于OFF时可以输出接近电源电压值的电压、置于ON时可以 输出1V左右的电压。 另外,若使用100W左右的灯泡作为模拟负载,即可较为容易地确 认动作。 (但是,请使用容量在SSR的额定范围内的灯泡) 请教有关功率 MOS FET继电器的用途例。 (1) 不清楚连接继电器的负载是交流还是直流的用途 (使用例)机器人控制器的警报输出 (2) 内部进行过全波整流的电磁阀等的负载,通过高 频率开闭,频繁更换继电器 (例:G2R)的用途 与继电器相比,为延长其寿命,更换频率越少越 好。 G3RZ和G2R-1A-S的端子兼容,故可更换。 注. 请注意输入电压、极性及输出的容量。 (3) DC高电压的负载用途 为将DC100V1A电阻负载通过继电器进行开闭,必 须配备相当于MM2XP的继电器。 但是,功率 MOS FET继电器G3RZ可以用这一尺寸 进行开闭。 (4) 采用泄流电阻、使用SSR的用途 对于功率 MOS FET,由于其漏电流10· A较微 小,因此无需泄流电阻。 请教有关晶闸管和三端双向可控硅开关的不同点。 在电阻负载方面是相同的 但在感应负载中,晶闸管的反并联更为有利。 SSR中的开关元件若使用三端双向可控硅开关时,则会 有使用晶闸管的反并联连接的情况。 在急剧上升、下降时元件可否跟踪的特性方面,晶闸 管和三端双向可控硅开关存在不同点。 这一特性以dv/dtμ (单位V/μs)表示。这一值为晶闸 管>三端双向可控硅开关。 在3.7kW级的电机中,即使是感应负载,也可以用三端 双向可控硅开关进行充分开闭。以三端双向可控硅开 关1个元件与晶闸管的反并联具有同等的功能,所以对 SSR的小型化也做出了贡献。 注. dv/dt:电压上升率 Q1 A1 SSR INPUT 100W ♃ LOAD 䋳䕑 Q2 A2 电阻负载 感应负载 40A以下 超过40A 3.7kW以下 3超过.7kW 三端双向 可控硅开关 ○ ○ ○ △ 晶闸管×2 ○ ○ ○ ○ Q3 A3 ϝッঠ৥ৃ᥻⸙ᓔ݇ ᱊䯌ㅵⱘডᑊ㘨䖲᥹ V T V T △V/△T=dt:电压上升率 固态继电器 技术指南 固态继电器 技术指南 ଚક䗝ᢽ ݅䗮⊼ᛣџ乍 ࡴ⛁఼⫼ ೎ᗕ㒻⬉఼ ϝⳌ⏋ড় 䕃ਃࡼ఼ ϝⳌ⬉ᴎ⫼ ೎ᗕ᥹㾺఼ Ϣ㒻⬉఼ ৠϔᔶ⢊ ೎ᗕ㒻⬉఼ ᡔᴃᣛफ ೎ᗕ㒻⬉఼ 155 SSR的输出侧是否可以串联连接? 可串联连接。 主要用于短路模式故障的补偿。 另外,浪涌电压分担各自的SSR,对过电压进行分压, 减轻了SSR的负担。 但是,进行串联连接时,无法提高使用电压。 由于动作时间、复位时间的差,开闭时不能分担负载电 压。 直流负载用SSR的浪涌吸收电路 怎么样会比较好? 关于直流负载开闭型SSR的输出侧干扰、浪涌对策。 连接螺线管、电磁阀等的L负载时,请连接避免产生反 向电压的二极管。 施加超出SSR输出元件耐电压的反向电压时,会导致SSR 的输出元件损坏。 作为对策,请将表1的元件与负载并联接入。 (参见下图) 吸收元件中,二极管方式抑制反向电压的效果最佳。 但是螺线管、电磁阀的复位时间较长。实际使用电路 时请先确认后再使用。 另外,作为缩短复位时间的对策,可以使用二极管和稳 压二极管。此时,稳压二极管的稳压电压 (Vz)越 高,其复位时间就越短。 表1. 吸收元件例 参考 ① 二极管的选择方法 耐电压=VRM≧电源电压×2 顺电流=IF≧负载电流 ② 稳压二极管的选择方法 稳压电压=Vz< (SSR的集电极-发射极间电压) — (电源电压+2V) 稳压· 浪涌电力=PRSM>Vz×负载电流×安全率 (2-3) 注. 若稳压电压 (Vz)较高,则稳压二极管的容量 (PRSM)也将变大。 Q4 A4 INPUT LOADSSR SSRINPUT LOAD 䋳䕑 䕧ߎ䕧ܹ 吸收元件 二极管 二极管+稳压二极管 变阻器 CR 效果 ○ ○ △ × Q5 A5 INPUT SSR 䋳䕑 156 ଚક䗝ᢽ ݅䗮⊼ᛣџ乍 ࡴ⛁఼⫼ ೎ᗕ㒻⬉఼ ϝⳌ⏋ড় 䕃ਃࡼ఼ ϝⳌ⬉ᴎ⫼ ೎ᗕ᥹㾺఼ Ϣ㒻⬉఼ ৠϔᔶ⢊ ೎ᗕ㒻⬉఼ ᡔᴃᣛफ ೎ᗕ㒻⬉఼ 固态继电器 施工·保养·检查 ■故障安全防护方法 1. 关于故障模式 必须进行高频率开闭、高速开闭时, SSR是最佳的继电器,但 是,若使用条件、操作错误,可能会导致元件破坏等问题。 SSR是由半导体元件构成的继电器,浪涌电压、过电流等会导致 元件破损等故障。此时,元件的故障模式基本上是短路故障,会 导致负载不能切断。 因此,在使用了SSR的控制电路中,考虑故障安全防护方法时, 不是仅通过SSR切断负载电源的电路,请通过设置于负载电源侧 的接点、断路器,设为在SSR异常时切断负载的电路。 例如, AC电机作为负载的电路中, SSR发生半波故障时,变为 DC励磁的过电流流向电机,电机可能会烧坏。这种情况下,请 通过断路器,切断通向电机的电流电路。 2. 关于过电流保护 SSR的负载 (LOAD)侧流入短路电流或过电流时,会损坏SSR 的输出元件。 作为短路保护的对策例,请添加与负载串联的速断保险丝。 作为速断保险丝的保护协调条件, SSR的浪涌容量 (Is)、速断 保险丝的限流特性 (If) 、负载的冲击电流 (IL)均需设计为 满足如下图所示关系的电路。 注. 上述保险丝可保护 SSR不受意外事故引起的短路电流的影响。对于过电流 保护,请根据每台使用设备选择合适的NF断路器等的保护对策。 3. 关于动作显示灯 如下图所示,动作显示灯所显示的是输入电路的通电,并不显示 输出元件的接通。 4. 关于SSR的耐久性 SSR没有机械磨损。 因此, SSR的耐久性以所使用的内置零件的故障率表示。例 如, G3M-202P时,内置零件的故障率为321Fit (1Fit=10-9=λ (故障/时间))。 根据这一值计算出的MTTF如下所示。  MTTF=321/λ60=3.12×106 (时间) 关于SSR的耐久性锡焊、热应力,也必须考虑其综合耐久性。 也有可能因热应力导致锡焊老化等各种问题。 本公司已在下述条件的加热器循环试验中进行了可靠性评价。  条件:-30~+100℃、 200循环 部位 原因 结果 输入部 施加过电压 输入元件损坏 输出部 施加过电压 输出元件损坏过电流通电 全体 环境温度超出规定值 输出元件损坏散热状态较差 类型 推荐保险丝型号 厂商 5A型 60PFF5U 株式会社京三制作所 10A型 60PFF10U CR2LS-10 富士电机株式会社BLC012-1 15A型 60PFF15U 株式会社京三制作所 20A型 60PFF20U 25A型 60PFF25U 30A型 60PFF30U 40A型 25SHA4025LKA40B 50A型 25SHA5025LKA50B 60A型 25LKA60B 75A型 25LKA75B 100A型 25LKB100B 150A型 25LKB150B I S I F I L IS˚IF˚IL ᯊ䯈(ms) ???? ? A? ???????? ?? LED ???? ???? 固态继电器 技术指南 ଚક䗝ᢽ ݅䗮⊼ᛣџ乍 ࡴ⛁఼⫼ ೎ᗕ㒻⬉఼ ϝⳌ⏋ড় 䕃ਃࡼ఼ ϝⳌ⬉ᴎ⫼ ೎ᗕ᥹㾺఼ Ϣ㒻⬉఼ ৠϔᔶ⢊ ೎ᗕ㒻⬉఼ ᡔᴃᣛफ ೎ᗕ㒻⬉఼ ■应用电路图 1. 与传感器的连接 SSR可直接连接接近开关、光电开关等传感器。 2. 白炽灯的闪烁控制 3.电气炉的温度控制 4. 单相感应电动机的正反运转 5. 三相感应电动机的接通、断开控制 6. 三相电机的正反运转 SSR三相电机正反运转时,请注意SSR的输入信号。如右上图所 示,同时切换SW1和SW2时,负载侧发生相间短路,会损坏SSR 的输出元件。这是由于即使没有至SSR输入端子的输入信号,输 出元件(三端双向可控硅开关)仍处于导通状态,直至负载电流 为0。因此,切换SW1和SW2时,请务必设定30ms以上的时滞。 另外,由于至SSR输入电路的干扰等导致的SSR误动作,也会导 致相间短路、 SSR损坏。作为此时的对策例,在电路中接入防止 产生短路事故的保护电阻R。对于保护电阻R,请根据SSR的浪涌 接通电流容量确定。例如, G3NA-220B的浪涌接通电流容量为 220Apeak,因此为R>220V×√2/220A=1.4Ω。另外,考虑到电 路电流、通电时间等,请插到消耗功率较小的一侧。 另外,对于电阻的功率,请根据P=I2R×安全率进行计算。 (I=负载电流、 R=保护电阻、安全率3~5) 7. 变压器负载的冲击电流 变压器负载时的冲击电流,在电抗不运作的2次侧开放状态下为最 大。另外,由于其最大电流是电源频率的1/2周,若不用示波器 将很难进行测定。为此,应测定变压器一次侧的直流电阻,据此 预测冲击电流。(实际上,由于固有电抗运作,其结果比该计算 值还少)。 I peak=V peak/R=(√2×V)/R 假设在负载电源电压220V使用一次侧的直流电阻3欧姆的变压 器,则此时的冲击电流为, I peak=(1.414×220)/3=103.7A 本公司规定SSR的浪涌接通电流容量为非反复 (1天1-2次),请 选择能反复使用具备该I peak的2倍的浪涌接通电流容量的SSR。 此时,请选择具备207.4A以上浪涌接通电流容量、 G3□□-220□ 以上的SSR。 另外,若对此进行逆运算,即可算出满足SSR的变压器一次侧的 直流电阻值。 R=V peak/I peak=(√2×V)/I peak 有关变压器一次侧的直流电阻值适用SSR的一览表,请参考附 件。 另外,该一览表表示「满足冲击电流的SSR」,还必须结合「变 压器的稳定电流满足各SSR的额定电流」。 〈SSR的额定电流〉 G3□□-240□ 下划线2位的数字显示稳定电流。(此时为40A) 仅G3NH时 : G3NH-□075B=75A、 G3NH-□150B=150A 条件1 : SSR的环境温度 (=柜内温度)应在各SSR 的额定温度以内。 条件2 :应为安装正规散热器的状态。 负载电源电压100V时 ˄咥˅ ˄㪱˅ ˄ẩ˅ 䋳䕑 INPUT LOAD Ӵᛳ఼ ???? SSR 传感器例 :接近开关 TL-X 光电开关 E3S ⱑ⚑♃ INPUT LOAD䕧ֵܹো♃ ???? SSR SSRINPUT LOAD 䕧ֵܹো⑤ ঞ ⏽ᑺ䇗㡖Ҿ 䋳䕑 ࡴ⛁఼ ???? ???? ⬉ᴎ INPUT INPUT SW2 SW1 SSR SSR 1 2 注1. SR1、 SSR2其中一个为断开侧SSR的LOAD端子间电压,由于通过 LC结合,电压约为电源电压的2倍,请务必使用具备电源电压2倍以 上的输出额定电压的SSR (例)电源电压交流100V的单相感应电动机的正反运转,应使用
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