Comment sélectionner les relais à semi-conducteurs (2)

Comment sélectionner les relais à semi-conducteurs (2)

Type de charge:

Les charges peuvent être divisées en trois types en fonction de l'impédance électrique: type de charge résistive (ou charge résistive pure), type de charge inductive et type de charge capacitive. Il n'y a pas de charge inductive pure ni de charge capacitive pure dans les appareils électriques habituels, car ces deux types de charges ne produisent pas de puissance active. Dans le circuit série-parallèle, si la réactance capacitive est supérieure à la réactance inductive, le circuit est une charge capacitive; et vice versa.

Charge résistive:

En résumé, une charge qui fonctionne uniquement avec des composants de type résistance est appelée charge résistive . Cependant, certaines charges ont une faible résistance à basses températures, ce qui entraîne un courant de démarrage plus important . Par exemple, lorsque le four électrique vient d'être mis en marche, le courant est 1,3 à 1,4 fois plus grand que le courant stable; lorsque la lampe à incandescence est allumée, le courant est 10 fois plus grand que le courant continu.
Q1: Quelles sont les caractéristiques de la charge résistive (pendant le travail)?
A1: Dans le circuit CC, la relation entre le courant et la tension est conforme à la loi fondamentale de l'ohm, I = U / R; dans un circuit alternatif, la phase en cours est la même que la phase de la tension (comparée à l'alimentation).
Q2: Quelles sont les charges résistives?
A2: Appareil de chauffage chauffé par résistance électrique (type fournaise, four, chauffe-eau électrique , huile chaude , etc.) et lampes utilisant un fil à résistance pour émettre de la lumière ( lampe à tungstène à iode , lampe à incandescence, etc.) .

Charge inductive:

De manière générale, la charge inductive est la charge qui applique le principe de l'induction électromagnétique (avec paramètres d'inductance), telle que les produits électriques de forte puissance (comme les réfrigérateurs, les climatiseurs, etc.). La charge inductive augmentera le facteur de puissance du circuit et le courant traversant la charge inductive ne pourra pas changer brusquement. Au démarrage, la charge inductive nécessite un courant de démarrage beaucoup plus important (environ 3 à 7 fois) que le courant requis pour maintenir un fonctionnement normal. Par exemple, le courant de démarrage d'un moteur asynchrone est de 5 à 7 fois la valeur nominale et le courant de démarrage du moteur à courant continu est légèrement supérieur au courant de démarrage du moteur à courant alternatif.; certaines lampes aux halogénures ont un temps d’allumage jusqu’à 10 minutes et leurs courants d’impulsions jusqu’à 100 fois le courant permanent.
En outre, lors de la mise sous tension ou hors tension, la charge inductive produira une force contre-électromotrice (généralement 1 à 2 fois la tension d’alimentation), et la force contre-électromotrice (compteur abrégé EMF ou simplement CEMF) sera superposée à la tension d'alimentation, et la tension résultante est jusqu'à trois fois la tension d'alimentation. Ainsi, lorsque le type de charge est une charge inductive, la borne de sortie du relais à semi-conducteurs doit connecter un varistor avec une tension de tenue de 1,6 à 1,9 fois la tension de la charge. Le compteur EMF est une valeur indéfinie qui varie avec L et di / dtet si le taux de variation actuel (di / dt) est trop élevé, le SSR sera endommagé. Dans les applications pratiques, la CEMF peut être réduite par l'inductance série L, et l'amplitude de l'inductance L dépend de la taille et du coût.
Q3: Quelles sont les caractéristiques de la charge inductive (pendant le travail)?
A3: Les charges inductives sont en retard (tension en retard). Dans le circuit CC, la charge inductive permet au courant de circuler et de stocker l’énergie dans l’inducteur, et le courant est en retard sur la tension. Dans le circuit alternatif, la phase de courant est en retard par rapport à la phase de tension (par rapport à l'alimentation) et la phase peut être décalée d'un quart de cycle (ou de 90 degrés) au maximum.
Q4: Quelles sont les charges inductives?
A4: Lampes qui utilisent du gaz sous tension pour émettre de la lumière (comme les lampes de lumière du jour, Des lampes au sodium à haute pression ou des lampes HPS, les lampes au mercure , des lampes à halogénures métalliques , etc.), et de haute puissance un équipement électrique (comme équipement à base de moteur, les compresseurs , les relais, etc.).

Charge capacitive:

Généralement, une charge avec un paramètre de capacité est appelée charge capacitive , et la charge capacitive réduit le facteur de puissance du circuit. Lors de la charge ou de la décharge, la charge capacitive est équivalente à un court-circuit car la tension aux bornes du condensateur ne peut pas être modifiée brusquement.
Q5: Quelles sont les caractéristiques de la charge inductive (pendant le travail)?
A5: Les charges capacitives sont en avance (tension du courant). Dans les circuits à courant continu, les charges capacitives empêchent le courant de circuler, mais peuvent stocker de l'énergie. Dans les circuits alternatifs, la phase de courant mène la phase de tension (par rapport à l'alimentation) et la phase peut effectuer un quart de cycle (ou 90 degrés) au maximum.
Q6: Quelles sont les charges inductives?
A6: Dispositif avec un condensateur, tel qu'un condensateur de compensation. Et les dispositifs de contrôle de l'alimentation tels que les alimentations à découpage, les équipements informatiques, etc.

Comment choisir le relais statique en fonction du type de charge

1) Pour les charges inductives et capacitives, un relais à semi-conducteurs avec un dv / dt supérieur est recommandé, si un dv / dt (taux de montée en puissance exponentielle) important est appliqué à la borne de sortie du relais lors de l'activation du relais à semi-conducteur AC /de.

2) Pour les charges résistives en courant alternatif et la plupart des charges inductives en courant alternatif, des relais à passage par zéro sont disponibles pour prolonger la durée de vie de la charge et du relais et pour réduire leurs propres interférences RF.

3) En tant que contrôleur de sortie de phase, un relais à semi-conducteurs de type aléatoire doit être utilisé.

* Facteur de puissance:

En génie électrique, le facteur de puissance d’un système d’alimentation en courant alternatif est défini comme le rapport entre la puissance réelle qui coule vers la charge et la puissance apparente dans le circuit. Il s’agit d’un nombre sans dimension dans l’intervalle de fermeture compris entre -1 et 1. La puissance de charge du produit général est la puissance apparente (comprend à la fois la puissance active et la puissance réactive). Mais la spécification générale de la charge inductive donne souvent la magnitude de la puissance active. Par exemple, même si une lampe fluorescente est étiquetée de 15 à 40 watts (sa puissance active), son ballast consomme environ 8 watts de puissance. Il convient donc d’ajouter 8W à 15 ~ 40w pour calculer la puissance totale. La partie inductive du produit (c'est-à-dire la quantité de puissance réactive) peut être calculée à partir du facteur de puissance donné.

Signal de contrôle d'entrée:

1) Tension de contrôle d'entrée : la tension de contrôle d'entrée a une large plage de 3 ~ 32V.

2) Courant de commande d’entrée : le courant d’entrée des relais statiques CC et des relais statiques alternatifs monophasés est généralement d’environ 10 mA et le courant d’entrée des relais statiques triphasés est généralement d’environ 30 mA, ce qui peut également être personnalisé pour être inférieur à 15 mA.

3) Fréquence de contrôle : la fréquence de fonctionnement de contrôle des relais à semi-conducteurs AC ne dépasse généralement pas 10 Hz, et la période du signal de contrôle des relais à semi-conducteurs DC doit être supérieure à cinq fois la somme de la "durée d'activation" et de la "désactivation" du relais.

Méthode de montage:

Dans de nombreux cas, la puissance de charge limitera le fait que le SSR soit monté sur le circuit imprimé, le panneau ou le rail DIN.

Température ambiante:

Lorsque le relais est à l'état passant, il résistera à la puissance dissipée de P = V ( chute de tension à l' état passant ) x I (courant de charge), et la capacité de charge du relais statique est fortement affectée par la température ambiante et ses conséquences. propre température. Si la température ambiante est trop élevée, la capacité de charge du relais statique diminuera inévitablement en conséquence. De plus, le commutateur du relais statique peut être hors de contrôle, voire même être endommagé de façon permanente. Par conséquent, il est nécessaire de définir une certaine marge en fonction de l'environnement de travail réel et de sélectionner la taille de dissipateur thermique appropriée pour assurer les conditions de dissipation thermique. Pour les courants de charge supérieurs à 5 A, un dissipateur thermique doit être installé. Pour des courants supérieurs à 100A, le dissipateur de chaleur et le ventilateurdevrait être équipé pour le refroidissement fort. Si le relais SSR est utilisé pendant une longue période à des températures élevées (40 ° C à 80 ° C), le courant de charge peut être réduit en fonction de la courbe maximale de courant de sortie et de température ambiante fournie par le fabricant afin de garantir un fonctionnement normal le courant de charge est généralement contrôlé dans la moitié de la valeur nominale.

* Facteur de déclassement:

Le tableau ci-dessous indique le facteur de déclassement recommandé pour le courant de sortie nominal des relais à semi-conducteurs appliqués sur diverses charges à la température ambiante (la capacité de surcharge et le courant de surcharge de la charge ont été pris en compte).

Le facteur de déclassement peut être utilisé de deux manières:

1) La valeur du courant nominal du relais à semi-conducteurs peut être sélectionnée en fonction du facteur de déclassement de différents environnements et de différents types de charge. Le courant nominal du relais SSR est égal à la valeur du courant continu de la charge divisée par le facteur de déclassement.

2) Si le relais statique a été sélectionné et que le type de charge ou l'environnement change, le courant de charge doit être ajusté en fonction de la courbe de charge et du facteur de déclassement dans certains environnements. Le courant ajusté multiplié par le facteur de déclassement doit être inférieur à la valeur nominale du relais à semi-conducteurs.

En outre, lorsque les SSR sont exécutés dans des applications nécessitant des opérations plus fréquentes, une durée de vie plus longue et une fiabilité plus stable, le facteur de déclassement doit être multiplié par 0,6 en fonction des données du tableau. Cependant, le courant de charge ne doit pas être inférieur au courant de sortie minimum du relais à semi-conducteurs, sinon le relais ne sera pas activé ou l'état de la sortie sera anormal.