SSR Przekaźniki półprzewodnikowe od Relpol - testy, recenzja

W materiale znajdziecie informacje o przekaźnikach półprzewodnikowych (SSR) udostępnionych do testów przez firmę Relpol. W formie tekstowej i nagrania wideo możecie zapoznać się z porównaniem przekaźników półprzewodnikowych (SSR - Solid State Relay) z przekaźnikami elektromagnetycznymi (EMR - Electromechanical Relays). Obie grupy przekaźników znajdują obecnie zastosowania w zależności od wymaganych cech. Od Relpol otrzymaliśmy do testów SSR z trzech grup produktowych:
- RSR72-48D20-H z grupy RSR72 - SSR jednofazowe zintegrowane z radiatorem, załączanie w zerze lub natychmiast, napięcie obciążenia 240 / 480 / 600 V AC, prąd obciążenia 10-75A, sterowanie DC 4-32V, sterowanie AC 90-280V.
- RSR52-48D25 i RSR52-24D25-R z grupy RSR52 - SSR jednofazowe do montażu na radiatorze, załączanie w zerze lub natychmiast, napięcie obciążenia 240 / 480 / 600 V AC, prąd obciążenia 10-80A, sterowanie DC 4-32V, sterowanie AC 90-280V.
- RSR62-60D25 z grupy RSR62 - SSR trójfazowe do montażu na radiatorze, załączanie w zerze lub natychmiast, napięcie obciążenia 480 / 600 V AC, prąd obciążenia 25-80A, sterowanie DC 4-32V, sterowanie AC 90-280V.

Wraz z przekaźnikami SSR z serii RSR52 i RSR62 otrzymaliśmy przekładki i radiatory. Radiatory i przekaźniki zintegrowane z radiatorem przystosowane są do montażu na szynie lub płycie.



Poprzednio testowaliśmy przekaźniki nadzorcze instalacyjne. Widoczne jest utrzymanie przez Relpol jednolitych oznaczeń, projektu i kolorystyki między grupami produktowymi.

Przekaźniki półprzewodnikowe do operacji łączeniowych wykorzystują tyrystory (rzadziej triaki), natomiast przekaźniki elektromagnetyczne operacje łączeniowe wykonują z użyciem styków. W obu przypadkach obwód sterujący jest odizolowany od wykonawczego (optoizolacja w SSR, elektromagnes przyciągający kotwicę w EMR). Różnice w konstrukcji SSR i EMR silnie dzielą cechy tych grup przekaźników.

Przekaźniki półprzewodnikowe SSR:
+duża trwałość, brak elementów mechanicznych, brak drgań styków i łuku na stykach, bezgłośne operacje łączeniowe
+szybki czas reakcji (przekaźniki załączane natychmiast) oraz możliwość precyzyjnego sterowania (wbudowany układ załączania w zerze lub sterowanie fazowe), możliwa duża częstotliwość operacji łączeniowych
+redukcja zakłóceń (brak łuku na stykach, możliwość załączania obciążenia w zerze)
+odporność na wibracje i wstrząsy oraz warunki środowiskowe takie jak kurz agresywne środowisko
+możliwość zintegrowania ograniczników przepięć - układy gasikowe RC oraz warystory (MOV)
+niska moc potrzebna do wysterowania obwodu wejściowego

-spadek napięcia na tyrystorach (1-1.6V) moc strat i konieczność odprowadzania ciepła (radiatory)
-wrażliwość na przepięcia oraz szybkie wzrosty prądu
-występuje prąd upływu (zwykle ~1mA przy 230V AC)

Przekaźniki elektromagnetyczne EMR:
+pomijalny spadek napięcia na stykach
+duża odporność na przepięcia
+brak prądu upływu
+kompatybilność obwodu wyjściowego jednocześnie z prądem stałym i przemiennym
+mogą przełączać sygnały o niskich mocach i napięciach

-zużywanie się styków podczas operacji łączeniowych
-długi czas reakcji (~20ms), ograniczona częstotliwość operacji łączeniowych
-drgania styków, łuk elektryczny na stykach, zakłócenia elektromagnetyczne
-hałas podczas wykonywania operacji łączeniowych
-większa moc pobierana przez cewkę przekaźnika w porównaniu do SSR

W kartach katalogowych przekaźników SSR znajdziemy ich charakterystyki termiczne określające maksymalny prąd przewodzenia dla określonej temperatury otoczenia, a także wymaganą odpowiednio niską rezystancję termiczną radiatora.



Gdy znamy już wymaganą rezystancję termiczną radiatora, wybieramy go z dostępnych modeli: radiatory
Im większa powierzchnia radiatora, tym niższa rezystancja termiczna i niższa temperatura półprzewodników względem temperatury otoczenia. Wentylator zamontowany na radiatorze znacząco zmniejsza jego rezystancję termiczną, lecz może generować szum.



Należy pamiętać o prawidłowym podłączeniu przekaźnika SSR i wykorzystaniu odpowiednio szybkich bezpieczników.


Poniżej widoczne opóźnienie załączenia przekaźnika EMR oraz drgania styków po załączeniu:


Natychmiastowe załączenie przekaźnika SSR RSR52-24D25-R oraz zadziałanie przekaźnika SSR załączającego w zerze RSR52-48D25:


Rozłączenie prądu na indukcyjności przez SSR z wbudowanymi zabezpieczeniami przeciwprzepięciowymi:


Rozłączenie prądu na indukcyjności przez EMR oraz łuk na stykach:


Zarówno SSR, jak i EMR posiadają interesujące cechy i jeżeli określone cechy będą kluczowe dla projektu, to zwykle ułatwi to wybór odpowiedniego rozwiązania. Przykładowo - jeżeli operacje łączeniowe występują rzadko, występuje problem z odprowadzaniem ciepła i wymagane są niskie spadki napięć oraz znikome prądy upływu, to dobrym wyborem będą EMR. Jeżeli operacje łączeniowe są częste, istotne jest precyzyjne sterowanie czasem załączenia, możliwe jest łatwe odprowadzanie ciepła, to SSR będzie dobrym rozwiązaniem. Nie zawsze wybór będzie oczywisty, ale znając cechy przekaźników, łatwiej będzie podjąć decyzję lub przystąpić do testów prototypu.

Z jakiego rodzaju przekaźników najczęściej korzystacie?



[Artykuł sponsorowany]