Чому використовуються об'ємні контролери потужності SCR, коли те саме можна досягти за допомогою реле?

Це свого роду питання. Нещодавно я отримав контролер потужності SCR ( WATLOW DIN-a-mite DB20-24CO-0000 Style B ). Це перший раз, коли я фактично потрапив на тестування контролера SCR. Вхідний тригер становить 4 В постійного струму до 32 В постійного струму, який я працював з повністю зарядженим літій-іоном на 4,1 В. Вхід змінного струму: 115 В постійного струму від 12 В і інвертора - це цифровий вимірювальний панель 115 В (я хотів би спробувати спочатку з малопотужним пристроєм), хоча це призначено для нагрівача.

Відповідно до специфікацій SCR оцінюється в 25 Амп. Доступні подібні або навіть більш високі номінальні реле струму та значно менших розмірів.

Отже, чи є якась конкретна причина використання контролера живлення SCR над реле високого струму / контактором? Також, чи контролер живлення SCF такий же, як твердотільний реле?

Отже, чи є якась конкретна причина використання контролера живлення SCR над реле високого струму / контактором? [З коментарів: Що я мав намір запитати, чи простий контролер, що спрацьовує SCR (ігноруючи наведений вище приклад), краще, ніж реле?]

Так, є кілька переваг:

• Ніяких рухомих частин.
• Зазвичай можуть перемикатися дуже часто (хоча таблиця даних для обраної вами частини передбачає, що вони повинні мати мінімум робочого циклу тривалістю 3 с).
• Нульове поперечне відключення. Однією з характеристик SCR (включаючи триаки) є те, що після їх запуску вони залишаються увімкненими, поки струм не опуститься нижче значення утримування при наступному нульовому перехресті.
• Можливість нульового поперечного перемикання в точці включення. Цей тип SSR при спрацьовуванні зачекає наступного нульового перехрестя, перш ніж увімкнути. І це, і вимкнення нульового поперечного переходу призводять до значно зменшених електромагнітних перешкод (EMI).
• Можливість затемнення. Див. Малюнок 1.

Рисунок 1. За допомогою нерегулярних SSR можливе затемнення.

• Пропорційна потужність все ще можлива при нульовому перехресті SSR, але в більш тривалих часових масштабах. Зазвичай це більш ніж достатньо для контролю обігрівача, коли постійні часу тривалі. Див. Малюнок 2.

Малюнок 2. Пропорційний контроль часу включення. Зауважте, що розмір кроку - мінімум за півциклу. Це може зробити реакцію грубою, якщо час повторення короткий.

• ССР мовчать.

Також SSR майже такий самий, як контролер, що спрацьовує SCR?

^{імітувати цю схему - Схематично створено за допомогою CircuitLab}

Малюнок 3. Дуже простий SSR (a), тиристор (b) і триак (c).

SSR (a) матиме електричну ізоляцію між спусковим ланцюгом і фактичним SCR. Контролер SCR може не бути і, найпростіше, може бути просто тиристором або тріаком. Зауважте, що на малюнку 3а я показав джерело постійного струму, що представляє внутрішню схему, яка дозволяє SSR працювати над широким діапазоном вхідних напруг - від 4 до 32 В у вашому прикладі.

Для отримання додаткової інформації див:

• Плутанина із стрільбою TRIAC та нульовим переходом .
• Використання струму змінного струму для запуску Triac .

Реле забезпечить "все включено" або "все вимкнено", але scr зможе контролювати подачу через визначений контрольований діапазон від 0 до 100%.

Ваш SSR - це потужність, керована напругою, за допомогою регулювання фази TRiac, що є низькою вартістю пропорційного контролю.

Однак нагрівачі мають тривалі постійні константи, і їх також можна керувати відключеним за допомогою невеликого гістерезису.

Лінійні контролери запобігають істерикам при використанні з термістором заданої точки. Ви також можете скорегувати посилення, щоб це покращило регулювання. Занадто велика частота руху сенсора призведе до повного вимкнення з високим коефіцієнтом посилення, а занадто малий коефіцієнт посилення матиме більше перекриття, коли двері закриваються чи більше відставання, коли холодні двері відчиняться.

На відміну від тільки ZCS Triac або реле, цей прилад дозволяє зовнішню компенсацію PID для ідеального регулювання температури при. порушення. Реле має набагато менший життєвий цикл, ніж SSR, залежно від номінальної навантаження морозу та якості ретрансляції приблизно 50 к циклів MTBF ... Скільки циклів на годину ви очікуєте, залежить від гістерезису. (Від 0,5 до 1 'С)

Однак я взяв на себе пропорційний контроль у наведеному вище зауваженні. Найкращі контролери включають PID-сигнал, що залежить від темпу зворотного зв'язку проти помилки заданої точки.

Контролери живлення твердого тіла можуть забезпечити контрольовані періоди підйому та падіння (трапецієподібний контроль для зменшення випромінюваних викидів), цифрову обробку, функції вимірювання, захист від короткого замикання на більш високій швидкості, а також чіткий інтеграл специфічної дії (плавлення) (часто просто записаний як $I^2\:t$) захист. Останній допомагає захистити електропроводку, навантаження (і, звичайно, сам контролер) від перегріву. Деякий цикл підтримки цикловим керуванням або регулюванням фазового кута, щоб ви могли використовувати їх як своєрідний "диммер" сортів (якщо навантаження підходить для такого типу управління.)

Твердотільний реле - це лише "кишки", так би мовити, SSPC, що є фактичною частиною комутації всередині без усіх фантазійних особливостей. Він вимагає зовнішнього контролю. Але якщо все, що вам потрібно, це заміна реле, і вам не потрібні всі фантазійні функції SSPC, то це альтернатива реле.

Реле мають проблеми з контактною дугою та окисленням, ерозією та зварюванням, плюс усе, що йде разом з фізичними, рухомими частинами - більш тривалі затримки та відхилення контакту тощо.

Реле можуть мати набагато менше розсіювання, ніж SSR або SSPC, оскільки вони є лише керованим механічним вимикачем. Так дуже низькі втрати в самому вимикачі. Основна їх втрата - котушка. Який, мабуть, під$2\:\textrm{W}$ (а іноді суттєво під цим.) На відміну від SSR або SSPC, втрати реле фіксуються (потужність котушки) і не залежать від навантаження, під яким вони призначені для роботи.

Можна організувати гібрид і реле, і SSR, де ви активуєте і те, і інше. SSR буде швидшим і не матиме проблем зі стріляниною. Тоді реле увімкнеться, але, оскільки SSR вже активний, там майже не буде дуги по контактах, і відскаки також не мають значення. Так це приємно. Як тільки реле нарешті зайнялося, воно переймає, і ССР більше не розсіює енергію. Тож поглинання тепла для ССР майже не викликає особливих проблем і може бути набагато меншим. Я сумніваюся, SSMC можуть використовувати гібридний підхід всередині себе і все ще зберігають багато інших своїх особливостей.

Словом, є варіанти. І це гарна річ, гадаю. Це лише питання вирішити, що краще для ситуації.

Чому уникати реле? Зазвичай через вартість / розмір проти обмеженого режиму експлуатації та відмови.

СКР невеликі і недорогі, але вразливі до ліній перенапруг і шипів. Можуть бути включені схеми захисту та моніторинг процесора.

Невелике, недороге реле матиме обмежений термін служби, оскільки контакти повільно розмиваються дугою під час відкривання та поверхневим вимиванням / випаровуванням під час закриття. Зрештою реле стане нестабільним, або відмовляючись закриватись (оксидні осколки на шляху), або коли корозійні контакти плямистись між собою. Поки це не відбудеться, недороге реле може бути надійнішим за SCR, тому його додатковий захист / моніторинг не потрібен.

Термін служби реле можна значно збільшити, використовуючи більш дорогі, фізично великі реле (що мають високу силу закриття та товсті, широкі контакти). Чи буде такий пристрій занадто великим, щоб вміститися всередині вашого контролера? Ваш контролер обробляє декілька виходів, або лише один?

Невелике окреме питання: реле мають несинхронізований синхронізуючий струм та індуктивний удар, і вони створюють електричний шум, але SCR можуть використовувати комутацію з низьким рівнем шуму, нульове перемикання. Деякі чутливі програми (дослідницькі лабораторії тощо) можуть перешкоджати використанню релейних контролерів.