Bir röle ile aynı şekilde elde edilebildiğinde neden büyük SCR güç kontrolörleri kullanılır?

Bu biraz çaylak sorusu. Kısa süre önce bir SCR Güç kontrol cihazım var ( WATLOW DIN-a-mite DB20-24CO-0000 Stil B ). Bu aslında bir SCR kontrol cihazını ilk kez test etmem gerekti. Giriş tetikleyicisi 4VDC ila 32VDC'dir, bu da 4.1V'da tam şarjlı bir Li-ion ile çalışır. AC girişi: 12V invertörden ve çıkıştan 115VAC, bir ısıtıcı için tasarlanmış olsa da 115V dijital panel metredir (önce düşük güçlü bir cihazla denemek istedim).

Spesifikasyonlara göre SCR 25Amp için derecelendirilmiştir. Benzer veya daha yüksek nominal akım röleleri mevcuttur ve boyutları çok daha küçüktür.

Peki, daha yüksek bir akım rölesi / kontaktörü üzerinde bir SCR güç kontrolörü kullanmanın belirli bir nedeni var mı? Ayrıca, bir SCF güç kontrolörü bir Katı Hal Rölesi ile aynı mıdır?

Peki, daha yüksek bir akım rölesi / kontaktörü üzerinde bir SCR güç kontrolörü kullanmanın belirli bir nedeni var mı? [Yorumlardan: Sormak istediğim, basit bir SCR tetiklemeli denetleyicinin (yukarıdaki örneği yok saymak) bir röleden daha iyi olup olmadığıdır.]

Evet, birkaç avantajı vardır:

• Hareketli parça yok.
• Genellikle çok sık geçiş yapabilir (seçtiğiniz parçanın veri sayfası, bunların minimum 3 sn görev döngüsü çalıştırması gerektiğini gösteriyor olsa da).
• Sıfır çapraz kapanma. SCR'lerin özelliklerinden biri (triyaklar dahil), bir kez tetiklendiğinde, akım bir sonraki sıfır çaprazlamada tutma değerinin altına düşene kadar açık kalmalarıdır.
• Açma noktasında sıfır çapraz anahtarlama olasılığı. Bu tür SSR, tetiklendiğinde, açılmadan önce bir sonraki sıfır geçmeye kadar bekler. Hem bu hem de sıfır çapraz kapatma, çok daha düşük elektromanyetik parazit (EMI) ile sonuçlanır.
• Karartma olasılığı. Bkz.Şekil 1.

Şekil 1. Sıfır olmayan SSR'lerde karartma mümkündür.

• Orantılı güç, sıfır çapraz SSR'lerle hala mümkündür, ancak daha uzun bir zaman ölçeğinde. Bu genellikle zaman sabitlerinin uzun olduğu ısıtıcı kontrolü için yeterlidir. Bkz.Şekil 2.

Şekil 2. Oransal açma-kapama zaman kontrolü. Adım boyutunun minimum bir yarım döngü olduğunu unutmayın. Bu, tekrar süresi kısaysa yanıtın kaba görünmesini sağlayabilir.

• SSR'ler sessizdir.

Ayrıca SSR, SCR tetiklemeli denetleyiciyle neredeyse aynı mıdır?

^{bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik}

Şekil 3. Çok basit bir SSR (a), tristör (b) ve bir triyak (c).

Bir SSR (a), tetikleme devresi ile gerçek SCR arasında elektriksel izolasyona sahip olacaktır. Bir SCR denetleyicisi en basit haliyle sadece tristör veya triyak olmayabilir ve olabilir. Şekil 3a'da SSR'nin geniş bir giriş voltajı aralığında (örneğin 4 ila 32 V) çalışmasına izin veren dahili devreyi temsil eden sabit bir akım kaynağı gösterdiğimi unutmayın.

Daha fazla bilgi için, bkz:

• TRIAC ateşleme ve sıfır geçiş noktası ile karışıklık .
• Triyak'ı tetiklemek için AC akımını kullanma .

Röle, "tümü açık" veya "tümü kapalı" sağlar ancak scr, kaynağı% 0 ile% 100 arasında tanımlanabilir kontrol edilebilir bir aralıkta kontrol edebilir.

SSR'niz, orantılı kontrolün düşük maliyetli bir yolu olan TRiac'ın fazını ayarlayarak voltaj kontrollü güçtür.

Ancak ısıtıcıların uzun zaman sabitleri vardır ve küçük histerezis ile açma-kapama da kontrol edilebilir.

Doğrusal kontrolörler, bir ayar noktası termistörü ile kullanıldığında histerileri önler. Ayrıca, düzenlemeyi iyileştirmek için kazancı ayarlayabilirsiniz. Çok fazla sensör kayması, yüksek kazançla kapanmasına neden olur ve çok az kazanç, bir kapı kapandığında daha fazla aşırmaya veya soğuk bir kapı açıldığında daha fazla gecikmeye neden olur.

Sadece bir ZCS Triyak veya Röleden farklı olarak, bu ünite, altında ideal sıcaklık kontrolü için harici PID dengelemesine izin verir. bozuklukları. Bir rölenin yük derecelendirme froslarına ve röle kalitesine bağlı olarak yaklaşık 50k döngü MTBF'ye bağlı olarak SSR'lerden çok daha düşük bir yaşam döngüsü vardır ... Saatte kaç döngü beklediğiniz histerezise bağlıdır. (0,5 ila 1 'C)

Ancak yukarıdaki açıklamada oransal kontrol olduğunu varsaydım. En iyi kontrolörler, sıcaklık geri beslemesinde koşullu PID sinyalini ve ayar noktası hatasına sahiptir.

Katı Hal Güç Kontrol Cihazları kontrollü yükselme ve düşme süreleri (yayılan emisyonları azaltmaya yardımcı olmak için yamuk kontrolü), dijital işleme özellikleri, ölçüm özellikleri, daha yüksek hızlı kısa devre koruması ve ayrıca belirtilebilir spesifik eylem (erime) integrali (genellikle sadece $I^2\:t$) koruma. Bu sonuncusu, kabloların, yüklerin (ve tabii ki kontrolörün kendisi) aşırı ısınmaya karşı korunmasına yardımcı olur. Bazıları döngü kontrolü veya faz açısı kontrolü ile döngüyü destekler, böylece bunları bir çeşit "dimmer" olarak kullanabilirsiniz (yük bu tür kontrol için uygunsa).

Bir Katı Hal Rölesi, tüm fantezi özellikleri olmadan içerideki gerçek anahtarlama parçası olan SSPC'den bahsetmek için sadece "cesaretlerdir". Harici kontrol gerektirir. Ancak tüm istediğiniz bir rölenin yerini alıyorsa ve bir SSPC'nin tüm fantezi özelliklerine ihtiyacınız yoksa, bunlar bir röleye alternatiftir.

Rölelerin temaslı arklanma, oksidasyon ve erozyon ve kaynak sorunları, ayrıca fiziksel, hareketli parçalarla birlikte gelen her şey - daha uzun gecikmeler ve temas sıçrama, vb.

Röleler, sadece kontrol edilebilir bir mekanik anahtar oldukları için SSR veya SSPC'den çok daha az yayılım gösterebilir. Anahtarın kendisinde çok düşük kayıplar. Ana kayıpları bobin. Muhtemelen altında$2\:\textrm{W}$ SSR veya SSPC'den farklı olarak, röle kayıpları sabittir (bobin gücü) ve altında çalışmak üzere tasarlandıkları yüke bağlı değildir.

Her ikisini de etkinleştirdiğiniz bir röle ve SSR'nin bir melezini düzenlemek mümkündür. SSR daha hızlı olacak ve ark problemleri olmayacak. Sonra röle devreye girecek, ancak SSR zaten aktif olduğu için kontaklarda neredeyse hiç ark olmayacak ve sıçrama da önemsizdir. Bu güzel. Röle sonunda devreye girdikten sonra devralır ve SSR artık enerjiyi dağıtmaz. Bu nedenle SSR için ısı batması neredeyse çok endişe verici değildir ve çok daha küçük olabilir. SSMC'lerin kendi içlerinde melez bir yaklaşım kullanabileceğinden ve diğer özelliklerinin çoğunu koruduğundan şüpheliyim.

Kısacası, seçenekler var. Ve bu güzel bir şey, sanırım. Bu sadece durum için neyin daha iyi olduğuna karar verme meselesi.

Rölelerden neden kaçınmalı? Genellikle maliyet / boyut karşısında sınırlı ömür ve arıza modu nedeniyle.

SCR'ler küçük ve ucuzdur, ancak hat dalgalanmalarına ve ani yükselmelere karşı savunmasızdır. Koruma devresi ve CPU izleme dahil edilebilir.

Küçük, ucuz bir rölenin ömrü sınırlıdır, çünkü kontaklar açılma sırasında ark tarafından yavaşça aşınır ve kapanma sırasında yüzeyde çukurlaşma / buharlaşma oluşur. Sonunda röle, kapanmayı (yoldaki oksit parçaları) reddederek veya aşınmış kontaklar birlikte kaynak yaptıklarında düzensiz hale gelecektir. Bu gerçekleşene kadar, ucuz bir röle bir SCR'den daha güvenilir olabilir, bu nedenle ek koruma / izleme gerekli değildir.

Daha pahalı, fiziksel olarak büyük röleler (yüksek kapatma kuvveti ve kalın, geniş kontaklara sahip) kullanılarak röle ömrü büyük ölçüde uzatılabilir. Böyle bir cihaz kontrolörünüze sığmayacak kadar büyük olacak mı? Denetleyiciniz birden fazla çıkışı mı yoksa yalnızca bir çıkışı mı kullanıyor?

Küçük ayrı sorun: röleler senkronize edilmemiş AC zamanlaması ve endüktif vuruşu vardır ve elektrik gürültüsü oluştururlar, ancak SCR'ler düşük gürültülü, sıfır geçişli anahtarlama kullanabilir. Bazı hassas uygulamalar (araştırma laboratuvarları, vb.) Röle tabanlı denetleyicilerin kullanılmasını engelleyebilir.