德國(guó)原裝皮尓茲PILZ固態(tài)繼電器應(yīng)用解析

德國(guó)(pilz)皮爾茲公司自成立起已有50多年歷史，是世界上自動(dòng)化領(lǐng)域的技術(shù)者和系統(tǒng)供應(yīng)商。她于1968年發(fā)明了世界上*個(gè)雙手操作繼電器，被*為是安全控制領(lǐng)域中的一大創(chuàng)舉。1987年，皮爾茲又推出世界上*個(gè)急停繼電器PNOZ，皮爾茲的品牌也因此成為了安全繼電器的代名詞。繼可編程安全系統(tǒng)PSS之后，皮爾茲公司于1997年憑借安全、開(kāi)放總線系統(tǒng)SafetyBUS p 進(jìn)入了安全技術(shù)的新領(lǐng)域。今天，德國(guó)(pilz)的產(chǎn)品適用于機(jī)械工程的任何領(lǐng)域，從傳統(tǒng)的自動(dòng)化行業(yè)，如汽車(chē)制造業(yè)、食品加工業(yè)和木材加工業(yè)，到現(xiàn)代化的機(jī)場(chǎng)、劇院、纜車(chē)和游樂(lè)場(chǎng)。皮爾茲的產(chǎn)品不僅適用于標(biāo)準(zhǔn)的安全功能，如急停、安全門(mén)和雙手控制，同時(shí)能為各種應(yīng)用提供合適的解決方案。德國(guó)(pilz)是的創(chuàng)新自動(dòng)化技術(shù)公司。作為人身、機(jī)器和環(huán)境保護(hù)的安全專(zhuān)家，皮爾磁為各行各業(yè)提供以客戶為中心的解決方案。其中包括來(lái)自傳感器、控制和驅(qū)動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新產(chǎn)品與綜合服務(wù)。

德國(guó)(pilz)主要產(chǎn)品：

PILZ安全繼電器、pilz繼電器配件、德國(guó)PILZ時(shí)間繼電器、pilz安全傳感器、PILZ電磁繼電器、皮爾磁中間繼電器、PILZ功率模塊、PILZ固態(tài)繼電器、PILZ CPU單元、PILZ安全繼電器單元、PILZ旋轉(zhuǎn)編碼器 

 德國(guó)原裝皮尓茲PILZ固態(tài)繼電器應(yīng)用解析

在應(yīng)用中需要考慮下述問(wèn)題
1.器件的發(fā)熱
SSR在導(dǎo)通時(shí),元件將承受P耗=V有€譏有的熱耗散功率, 其中V有效值和I有效值分別為飽和壓降和工作電流的有效值。此時(shí),需依據(jù)實(shí)際工作環(huán)境條件,嚴(yán)格參照額定工作電流時(shí)允許的外殼溫升（75℃）,合理選用散 熱器尺寸或降低電流使用,否則將因過(guò)熱引起失控,甚至造成產(chǎn)品損壞。在線路板上使用,連續(xù)負(fù)載電流2　3A時(shí),可選用S€?3,S€?4產(chǎn)品,時(shí),可選用S€?08W3封裝產(chǎn)品。10A以下,可采用散熱條件良好的儀器底板。10A以上,需配散熱器。30A以下,采用自然風(fēng)冷,連續(xù)負(fù)載電流大于30A時(shí),需采用儀器風(fēng)扇強(qiáng)制風(fēng)冷。
2.封裝和安裝形式
臥式W型、立式L型,體積小適用于印制板直接焊接安裝。立式 L2型,既能適合于線路板焊接安裝,也能適用于線路板上插接安裝。K型及F型,適合散熱器及儀器底板安裝。大功率SSR（K型和F型封裝）安裝時(shí),應(yīng)注意 散熱器接觸面應(yīng)平整,并需涂復(fù)導(dǎo)熱硅脂（先鋒T-50）。安裝力矩愈大,接觸熱阻愈小。大電流引出線,需配冷壓焊片,以減少引出線接點(diǎn)電阻。
3.輸入端驅(qū)動(dòng)
SSR按輸入控制方式,可分為電阻型、恒流源和交流輸入控制 型。目前主要提供的,是供5V TTL電平用電阻輸入型。使用其他控制電壓時(shí),可相應(yīng)選用限流電阻。SSR輸入屬于電流型器件,當(dāng)輸入端光耦可控硅*導(dǎo)通后（微秒數(shù)量級(jí)）,觸發(fā)功率可 控硅導(dǎo)通。當(dāng)激勵(lì)不足或斜波式的觸發(fā)電壓,有可能造成功率可控硅處于臨界導(dǎo)通邊緣,并造成主負(fù)載電流流經(jīng)觸發(fā)回路引起的損壞。例如基本性能測(cè) 試電路,輸入為可調(diào)電壓源,測(cè)試負(fù)載用100W燈泡,輸入觸發(fā)信號(hào)應(yīng)為階躍邏輯電平,強(qiáng)觸發(fā)方式。國(guó)外廠商提供的器件標(biāo)準(zhǔn)電流為10mA,考慮到全溫度工 作范圍（-40　+70℃）,發(fā)光效率穩(wěn)定和抗干擾能力,推薦*直流觸發(fā)工作電流在12　25mA之間。SSR輸入端可并聯(lián)或串聯(lián)驅(qū)動(dòng)。串聯(lián)使用時(shí),一個(gè)SSR按4V電壓考慮,12V電壓可驅(qū)動(dòng)3個(gè)SSR。
4.干擾問(wèn)題
SSR產(chǎn)品也是一種干擾源,導(dǎo)通時(shí)會(huì)通過(guò)負(fù)載產(chǎn)生輻射或電源 線的射頻干擾,干擾程度隨負(fù)載大小而不同。白熾燈電阻類(lèi)負(fù)載產(chǎn)生的干擾較小,零壓型在交流電源的過(guò)零區(qū)（即零電壓）附近導(dǎo)通,因此干擾也較小。減少的方法 是在負(fù)載串聯(lián)電感線圈。另外,信號(hào)線與功率線之間,也應(yīng)避免交叉干擾。
5.過(guò)流/過(guò)壓保護(hù)
快速熔斷器和空氣開(kāi)關(guān),是通用的過(guò)電流保護(hù)方法。快速熔斷器 可按額定工作電流的1.2倍選擇,一般小容量可選用保險(xiǎn)絲。特別注意負(fù)載短路,是造成SSR產(chǎn)品損壞的主要原因。感性及容性負(fù)載,除內(nèi)部RC電路保護(hù)外, 建議采用壓敏電阻并聯(lián)在輸出端,作為組合保護(hù)。金屬氧化鋅壓敏電阻（MOV）面積大小決定吸收功率,厚度決定保護(hù)電壓值。交流220V的SSR,選用 MYH12、430V、　12的壓敏電阻;380V選用MYH12、750V壓敏電阻;較大容量的電機(jī)變壓器應(yīng)選用MYH20、24通流容量大的壓敏電 阻。
6.關(guān)于負(fù)載的考慮
SSR對(duì)一般的負(fù)載應(yīng)是沒(méi)有問(wèn)題的,但也必須考慮一些特殊的 負(fù)載條件,以避免過(guò)大的沖擊電流和過(guò)電壓,對(duì)器件性能造成不必要的損壞。白熾燈、電爐等類(lèi)的“冷阻”特性,造成開(kāi)通瞬間的浪涌電流,超過(guò)額定工作電流值數(shù) 倍。一般普通型SSR,可按電流值的2/3選用。增強(qiáng)型SSR,可按廠商提供的參數(shù)選用。在惡劣條件下的工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng),建議留有足夠的電壓、電流余量。

 德國(guó)原裝皮尓茲PILZ固態(tài)繼電器應(yīng)用解析

某些類(lèi)型的燈,在燒斷瞬間會(huì)出現(xiàn)低阻抗。氣化和放電通道以及容性負(fù)載,如切換電容器組或電容器電源,會(huì)造成類(lèi)似短路狀態(tài)。可在線路中進(jìn)一步串聯(lián)電 阻或電感,作為限流措施。電機(jī)的開(kāi)啟和關(guān)閉,也會(huì)產(chǎn)生較大的沖擊電流和電壓。中間繼電器、電磁閥吸合不可靠時(shí)引起的抖動(dòng),以及電容換向式電機(jī)換向時(shí),電容 電壓和電源電壓的疊加會(huì)在SSR兩端產(chǎn)生二倍電源的浪涌電壓。控制變壓器初級(jí)時(shí),也應(yīng)考慮次級(jí)線路上的瞬態(tài)電壓對(duì)初級(jí)的影響。此外,變壓器也 有可能因?yàn)閮蓚€(gè)方向電流不對(duì)稱,造成飽和引起的浪涌電流異常現(xiàn)象。上述情況,使SSR在特殊負(fù)載的應(yīng)用,多少變得有點(diǎn)復(fù)雜。可行的辦法,就是通過(guò)示波器去 測(cè)量可能引起的浪涌電流和電壓,從而選用合適的SSR和保護(hù)措施。