Przekaźniki półprzewodnikowe są kluczowymi elementami układów regulacji temperatury (takich jak systemy HVAC, elektryczne systemy podgrzewania wody, sauny, wtryskarki itp.), służących do szybkiego i precyzyjnego włączania oraz wyłączania elementów grzejnych, co pozwala na precyzyjną regulację temperatury.
We wszystkich przekaźnikach półprzewodnikowych stosuje się przede wszystkim dwie metody sterowania: sterowanie przejściem przez zero oraz sterowanie losowym włączaniem.
Czym są przekaźniki półprzewodnikowe z przełączaniem w punkcie zerowym i przekaźniki półprzewodnikowe z losowym przełączaniem? Jakie są ich zalety, wady i główne różnice? Jak wybrać najlepszy produkt?
Aby odpowiedzieć na te pytania, w niniejszym artykule przedstawimy szczegółowe wyjaśnienie.
Czym jest przekaźnik półprzewodnikowy z przełączaniem przy przejściu przez zero?
Relay SSR z wykrywaniem przejścia przez zero nie włącza się natychmiast po otrzymaniu sygnału sterującego; przed podłączeniem obciążenia czeka na moment, w którym napięcie prądu przemiennego przejdzie przez zero. Relay SSR tego typu posiadają wbudowany obwód wykrywający przejście napięcia przez zero (oznaczony na poniższym schemacie kolorem czerwonym).
Zasada działania przekaźnika półprzewodnikowego z przełączaniem w punkcie zerowym jest następująca: po odebraniu sygnału sterującego wyjście przekaźnika półprzewodnikowego nie włącza się natychmiast, lecz czeka, aż napięcie sinusoidalne prądu przemiennego spadnie do punktu zerowego, a dopiero potem aktywuje obwód wyjściowy. Po usunięciu sygnału wejściowego przekaźnik półprzewodnikowy automatycznie wyłączy się w następnym punkcie przejścia przez zero.
Zalety relé SSR z przełączaniem w punkcie zerowym
- Niższy poziom zakłóceń elektrycznych: Ponieważ przekaźniki półprzewodnikowe (SSR) typu zero-cross włączają się przy napięciu bliskim zeru, nagłe zmiany napięcia obciążenia są ograniczane. Pomaga to zminimalizować zakłócenia elektromagnetyczne (EMI).
- Zmniejszony prąd rozruchowy dla wielu obciążeń rezystancyjnych: Podłączenie obciążenia rezystancyjnego w pobliżu punktu przejścia napięcia przez zero zmniejsza początkowy prąd rozruchowy w porównaniu z włączeniem go w momencie osiągnięcia maksimum wartości przebiegu prądu przemiennego. Pozwala to uniknąć negatywnego wpływu przepięć i prądów udarowych na żywotność grzałki.
Wady relé SSR z przełączaniem w punkcie zerowym
Główną wadą jest to, że przekaźniki półprzewodnikowe (SSR) nie mogą się włączać w dowolnym punkcie przebiegu prądu przemiennego.
Po odebraniu sygnału sterującego może zaistnieć konieczność oczekiwania na następne odpowiednie przejście przez zero.
W typowych zastosowaniach grzewczych opóźnienie to jest zazwyczaj nieistotne. Jednak w przypadku niektórych obciążeń, które wymagają natychmiastowego podłączenia zasilania, opóźnienie to może stanowić poważną wadę.
Czym jest losowo przełączający się przekaźnik półprzewodnikowy?
W przeciwieństwie do przekaźników półprzewodnikowych z przełączaniem w punkcie zerowym, przekaźniki półprzewodnikowe z losowym włączaniem (znane również jako przekaźniki półprzewodnikowe z natychmiastowym włączaniem) nie wymagają, aby napięcie prądu przemiennego osiągnęło punkt zerowy w celu ich włączenia.
Gdy do zacisku sterującego zostanie przyłożone napięcie sterujące, zacisk obciążenia natychmiast przechodzi w stan przewodzenia. Innymi słowy, po przyłożeniu sygnału sterującego zacisk obciążenia może przejść w stan przewodzenia praktycznie w dowolnym punkcie przebiegu prądu przemiennego.
Na przykład, jeśli sygnał sterujący zostanie podany w momencie, gdy napięcie prądu przemiennego zbliża się do wartości szczytowej, przekaźnik półprzewodnikowy z losowym włączaniem włączy się w tym momencie, nie czekając na następny punkt przejścia przez zero.
Zalety relé SSR z losowym uruchamianiem
- Szybsza reakcja: SSR-y z losowym włączaniem nie muszą czekać na następny punkt przejścia przez zero; mogą rozpocząć przewodzenie natychmiast po podaniu sygnału sterującego.
Wady relé SSR z losowym uruchamianiem
- Zakłócenia elektryczne i zakłócenia elektromagnetyczne: Przełączanie w dowolnym punkcie przebiegu prądu przemiennego może powodować większe zakłócenia elektryczne i elektromagnetyczne.
- Wysoki prąd rozruchowy: Powoduje to również powstanie wysokiego prądu przejściowego, który może wpływać na żywotność niektórych obciążeń wrażliwych na prądy udarowe, takich jak żarówki i lampy halogenowe, precyzyjne czujniki oraz przyrządy pomiarowe.
SSR z przełączaniem przy przejściu przez zero a SSR z losowym włączaniem: pełna tabela porównawcza
Przekaźniki półprzewodnikowe (SSR) z przełączaniem w punkcie zerowym oraz przekaźniki półprzewodnikowe (SSR) z losowym momentem załączenia różnią się pod wieloma względami, przede wszystkim pod względem punktu załączenia, opóźnienia załączenia, obwodu wykrywającego przejście przez zero, zakłóceń elektrycznych oraz zakłóceń elektromagnetycznych itp.
W poniższej tabeli przedstawiono te różnice w celach informacyjnych.
| Cecha | SSR z wykrywaniem przejścia przez zero | Losowe włączenie SSR |
|---|---|---|
Punkt włączenia |
W pobliżu punktu przejścia przez zero napięcia prądu przemiennego |
Dowolny punkt na przebiegu prądu przemiennego |
Opóźnienie włączenia |
Trzeba poczekać na następne przejście przez zero |
Praktycznie brak opóźnienia przełączania |
Obwód wykrywania przejścia przez zero |
Tak |
Nie |
Zakłócenia elektryczne |
Niski |
Wysoki |
EMI |
Niski |
Wysoki |
Prąd rozruchowy |
Niski |
Wysokie, ale zależy od punktu przełączania i obciążenia |
Regulacja temperatury |
Świetnie |
Świetnie |
Grzejniki rezystancyjne |
Odpowiedni |
Odpowiedni |
Obciążenia wrażliwe na prądy udarowe |
Odpowiedni |
Nieodpowiednie |
Typowe zastosowania |
Grzejniki, piekarniki, systemy grzewcze, wentylacyjne i klimatyzacyjne, podgrzewacze wody |
Grzejniki, piekarniki, systemy grzewcze, wentylacyjne i klimatyzacyjne, podgrzewacze wody, oświetlenie |
Jak wybrać między relé SSR z przełączaniem w punkcie zerowym a relé SSR z losowym momentem załączenia?
Do precyzyjnego sterowania grzejnikami i innymi obciążeniami można stosować zarówno przekaźniki półprzewodnikowe z przełączaniem przy przejściu przez zero, jak i przekaźniki z losowym momentem załączenia.
Jeśli w obwodzie konieczne jest ograniczenie zakłóceń elektrycznych i elektromagnetycznych (EMI) oddziałujących na inne elementy, należy zastosować przekaźnik półprzewodnikowy typu zero-cross.
Jeśli potrzebujesz szybkiego sterowania grzejnikami lub innymi obciążeniami, zdecydowanie zalecamy zastosowanie przekaźnika półprzewodnikowego z losowym kolejnością włączania.
Na rynku większość przekaźników półprzewodnikowych jest produkowana w trybie sterowania przejściem przez zero, o ile nie postawiono specjalnych wymagań dotyczących producenci i dostawcy przekaźników półprzewodnikowych.
Wnioski
Krótko mówiąc, niezależnie od tego, czy do sterowania grzejnikiem wybierzesz przekaźnik półprzewodnikowy z przełączaniem w punkcie zerowym, czy też przekaźnik półprzewodnikowy z losowym włączaniem, oba te rozwiązania pozwalają precyzyjnie regulować temperaturę grzejnika.
Główna różnica polega na tym, czy generują one zakłócenia elektryczne i prądy udarowe w obciążeniu.
Lorentzzi Electric, profesjonalny dostawca przekaźników półprzewodnikowych w Chinach, oferuje wysokiej jakości przekaźniki półprzewodnikowe z przełączaniem w punkcie zerowym oraz z losowym momentem załączenia w bardzo konkurencyjnych cenach. Prosimy o skontaktuj się z nami Aby uzyskać więcej informacji na temat naszych przekaźników półprzewodnikowych!
