皮爾茲pilz固態(tài)繼電器防護闡述
固態(tài)繼電器，是由微電子電路，分立電子器件，電力電子功率器件組成的無觸點開關。用隔離器件實現(xiàn)了控制端與負載端的隔離。固態(tài)繼電器的輸入端用微小的控制信號，達到直接驅(qū)動大電流負載。除了額定電流1—直接安裝在印刷線路板上的固態(tài)繼電器以外，其余都應配置適當?shù)纳崞?，而且固態(tài)繼電器底板與散熱器之間要涂上導熱硅脂，兩者緊密接觸，需用螺絲擰緊。
為了讓固態(tài)繼電器在工作時能夠更好的工作，相關的技術專家們進行了深度剖析，對此總結(jié)了關于保護固態(tài)繼電器的多種方法。
A、過流保護。固態(tài)繼電器是半導體功率器件，對溫度變化極為敏感，過流會使固態(tài)繼電器損壞，通常使用快速熔斷器。但要了解它的保護特性，知道其熔斷電流與時間的關系，正確選擇與固態(tài)繼電器標稱電流相適應的快熔。
B、加RC吸收回路。加RC回路不但有防止過電壓的作用，而且對改善dv/dt有好處。建議R為20—100Ω，功率為2—5W，C為0.1—0.47uf,耐壓為250—630v.固態(tài)繼電器標稱電流小R取上限100Ω，C取下限0.1uf,反之，R取小值，C取大值。
C、過熱保護
固態(tài)繼電器過熱，特性下降，輕則失控重則造成嚴重損壞，建議在靠近固態(tài)繼電器底板處加裝溫控開關，溫控點在75到80℃.
D、在電感負載中串接電感L。在感應負載里，通常因電流變化率di/dt高而使固態(tài)繼電器損壞。L電感量多大，這要根據(jù)體積大小和成本高低而定。
對此，在固態(tài)保護器起到更好的保護措施下，專家們還為人們固態(tài)繼電器對于型號規(guī)格的選擇疑惑做出解答。
固態(tài)保護器主要是選取適當?shù)念~定電流的固態(tài)繼電器除特別說明以外，整流、可控等功率模塊亦然。根據(jù)不同的負載類型來選用固態(tài)繼電器的額定電流。阻性負載、感性負載和容性負載在剛起動時瞬時電流較大。即使是純阻性，由于具有正溫度系數(shù)，冷態(tài)時電阻值較小，因而有較大的起動電流。電爐剛接通時電流為穩(wěn)定時的1.3—1.4倍。白熾燈接通時電流為穩(wěn)態(tài)10倍。有些金屬鹵化物燈不但開啟時間長達10分鐘，而且有高達100倍穩(wěn)態(tài)時的脈沖電流。
異步電動機起動電流為額定值的5—7倍，直流電機起動電流還要大。不但如此，感性負載還具有較高的反電勢。這是一個不定值，隨L和di/dt的不同而不同。通常為電源電壓的1—2倍，這樣和電源電壓疊加。有高達三倍的電源電壓。
容性負載具有更大的危險性，因為起動時，由于電容器兩端的電壓不能突變，電容器（負載）相當于短路。這種負載在選型時更要特別注意。
需要特別指出的是，不要將固態(tài)繼電器的浪涌電流值作為選擇負載起動電流的依據(jù)固態(tài)繼電器的浪涌電流值是以晶閘管浪涌電流為標準的。它的前提條件是半個（或一個）電源周波。即10或20ms。而前述啟動過程，少則幾百毫秒、幾分鐘，多則高達10分鐘。這點務必敬請高度注意。
多元化的科技時代里，工業(yè)儀表儀器也隨科技的進步，產(chǎn)品種類也是呈網(wǎng)狀分布，變得多元化。固態(tài)繼電器產(chǎn)品種類的復雜化與多元化，也使得人們在選擇HAWE哈威固態(tài)繼電器的型號也是眼花繚亂，不知所措。于是，相關的技術專家們?yōu)榱耸构虘B(tài)繼電器能夠更好的發(fā)揮其作用，針對人們的這種疑惑做了無數(shù)次的試驗，得出：
1.在選用小電流規(guī)格印刷電路板使用的固態(tài)繼電器時，因引線端子為高導熱材料制成,焊接時應在溫度小于250℃、時間小于10S的條件下進行，如考慮周圍溫度的原因，必要時可考慮降額使用，一般將負載電流控制在額定值的1/2以內(nèi)使用。
2.各種負載浪涌特性對固態(tài)繼電器的選擇
被控負載在接通瞬間會產(chǎn)生很大的浪涌電流，由于熱量來不及散發(fā)，很可能使SSR內(nèi)部可控硅損壞,所以用戶在選用繼電器時應對被控負載的浪涌特性進行分析,然后再選擇繼電器。使繼電器在保證穩(wěn)態(tài)工作前提下能夠承受這個浪涌電流。
如所選用的繼電器需在工作較頻繁、壽命以及可靠性要求較高的場合工作時，一般在選用時遵循上述原則，在低電壓要求信號失真小可選用采用場效應管作輸出器件的直流固態(tài)繼器；如對交流阻性負載和多數(shù)感性負載，可選用過零型繼電器，這樣可延長負載和繼電器壽命，也可減小自身的射頻干擾。如作為相位輸出控制時，應選用隨機型固態(tài)繼電器。
3.使用環(huán)境溫度的影響
固態(tài)繼電器的負載能力受環(huán)境溫度和自身溫升的影響較大，在安裝使用過程中,應保證其有良好的散熱條件，額定工作電流在10A以上的產(chǎn)品應配散熱器，100A以上的產(chǎn)品應配散熱器加風扇強冷。在安裝時應注意繼電器底部與散熱器的良好接觸，并考慮涂適量導熱硅脂以達到更好的散熱效果。
如繼電器長期工作在高溫狀態(tài)下(40℃~80℃)時，用戶可根據(jù)廠家提供的大輸出電流與環(huán)境溫度曲線數(shù)據(jù)，考慮降額使用來保證正常工作。
4.過流、過壓保護措施
在繼電器使用時，因過流和負載短路會造成固態(tài)繼電器內(nèi)部輸出可控硅損壞,可考慮在控制回路中增加快速熔斷器和空氣開關予以保護型(選擇繼電器應選擇產(chǎn)品輸出保護,內(nèi)置壓敏電阻吸收回路和RC緩沖器,可吸收浪涌電壓和提高dv/dt耐量）；也可在繼電器輸出端并接RC吸收回路和壓敏電阻(MOV)來實現(xiàn)輸出保護。選用原則是220V選用500V-600V壓敏電阻，380V時可選用800V-900V壓敏電阻。
5.繼電器輸入回路信號
在使用時因輸入電壓過高或輸入電流過大超出其規(guī)定的額定參數(shù)時,可考慮在輸入端串接分壓電阻或在輸入端口并接分流電阻,以使輸入信號不超過其額定參數(shù)值。
6在具體使用時,控制信號和負載電源要求穩(wěn)定，波動不應大于10%，否則應采取穩(wěn)壓措施。
7.在安裝使用時應遠離電磁干擾,射頻干擾源，以防繼電器誤動失控。
8.固態(tài)繼電器開路且負載端有電壓時,輸出端會有一定的漏電流，在使用或設計時應注意。
9.固態(tài)繼電器失效更換時,應盡量選用原型號或技術參數(shù)*相同的產(chǎn)品，以便與原應用線路匹配，保證系統(tǒng)的可靠工作。
負載與固態(tài)繼電器的選擇
固態(tài)繼電器對一般的負載應是沒有問題的，但也必須考慮一些特殊的負載條件，以避免過大的沖擊電流和過電壓，對器件性能造成不必要的損壞。白熾燈、電爐等類的“冷阻”特性，造成開通瞬間的浪涌電流，超過額定工作電流值數(shù)倍。一般普通型固態(tài)繼電器，可按電流值的2/3選用。增強型固態(tài)繼電器，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，建議留有足夠的電壓、電流余量。
某些類型的燈，在燒斷瞬間會出現(xiàn)低阻抗。氣化和放電通道以及容性負載，如切換電容器組或電容器電源，會造成類似短路狀態(tài)?？稍诰€路中進一步串聯(lián)電阻或電感，作為限流措施。電機的開啟和關閉，也會產(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引起的抖動，以及電容換向式電機換向時，電容電壓和電源電壓的疊加會在固態(tài)繼電器兩端產(chǎn)生二倍電源的浪涌電壓。
控制變壓器初級時，也應考慮次級線路上的瞬態(tài)電壓對初級的影響。此外，變壓器也有可能因為兩個方向電流不對稱，造成飽和引起的浪涌電流異?，F(xiàn)象。上述情況，使固態(tài)繼電器在特殊負載的應用，多少變得有點復雜?？尚械霓k法，就是通過示波器去測量可能引起的浪涌電流和電壓，從而選用合適的SSR和保護措施。
被控負載在接通瞬間會產(chǎn)生很大的浪涌電流，由于熱量來不及散發(fā)，很可能使SSR內(nèi)部可控硅損壞，所以用戶在選用繼電器時應對被控負載的浪涌特性進行分析，然后再選擇繼電器。使繼電器在保證穩(wěn)態(tài)工作前提下能夠承受這個浪涌電流，選擇時可參考表2各種負載時的降額系數(shù)（常溫下）。
如所選用的繼電器需在工作較頻繁、壽命以及可靠性要求較高的場合工作時，則應在表2的基礎上再乘以0.6以確保工作可靠。
一般在選用時遵循上述原則，在低電壓要求信號失真小可選用采用場效應管作輸出器件的直流固態(tài)繼電器；如對交流阻
威斯特（上海）傳感器儀表有限公司，其內(nèi)的變頻電機的品牌也有眾多。另外，還有做德國500個品牌，歐州300多個品牌，美國200多個品牌。ATOS阿托斯,HAWE哈威,ASCO阿斯卡,寶德BURKERT，F(xiàn)ESTO費斯托，BOSCH-REXROTH博世力士樂，意爾創(chuàng),TURCK圖爾克，P+F倍加福，BALLUFF巴魯夫，SICK施克，HIRSCHMAN赫斯曼，MURR穆爾，HYDAC賀德克，GSR，CROUZET高諾斯，E+H恩格斯豪斯，PILZ皮爾茲，MAHLE馬勒，HERION海隆，NORGREN諾冠，SCHMERSAL施邁賽，太陽SUN，SIEMENS西門子，STAUFF西德福，NEGELE耐格，EMG伺服閥，UNIVER,,KACON凱昆，VICKERS威格士，MAC,PARKER派克，MOOG穆格，AB,FAIRCHILD仙童，DENISON丹尼遜，ROSS，UE,MTS,德威爾,NOVO等。性負載和多數(shù)感性負載，可選用過零型繼電器，這樣可延長負載和繼電器壽命，也可減小自身的射頻干擾。如作為相位輸出控制時，應選用隨機型固態(tài)繼電器。