릴레이를 사용하여 부피가 큰 SCR 전원 컨트롤러를 사용할 수있는 이유는 무엇입니까?

이것은 다소 멍청한 질문입니다. 최근에 SCR 전원 컨트롤러 ( WATLOW DIN-a-mite DB20-24CO-0000 Style B )를 받았습니다 . 실제로 SCR 컨트롤러를 직접 테스트 한 것은 이번이 처음입니다. 입력 트리거는 4VDC ~ 32VDC이며, 4.1V에서 완전히 충전 된 Li- 이온으로 전원이 공급되었습니다. AC 입력 : 12V 인버터에서 115VAC 및 출력은 히터 용이지만 115V 디지털 패널 미터입니다 (저전력 장치로 먼저 시도하고 싶었습니다).

사양에 따라 SCR의 정격은 25Amp입니다. 비슷하거나 더 높은 정격 전류 계전기를 사용할 수 있으며 크기는 훨씬 작습니다.

그렇다면 더 높은 전류 릴레이 / 컨택 터에서 SCR 전원 컨트롤러를 사용해야하는 특별한 이유가 있습니까? 또한 SCF 전원 컨트롤러는 솔리드 스테이트 릴레이와 동일합니까?

그렇다면 더 높은 전류 릴레이 / 컨택 터에서 SCR 전원 컨트롤러를 사용해야하는 특별한 이유가 있습니까? [의견에서 : 내가 물어보고 싶은 것은 간단한 SCR 트리거 컨트롤러 (위의 예를 무시)가 릴레이보다 나은지 여부입니다.]

예, 몇 가지 장점이 있습니다.

• 움직이는 부품이 없습니다.
• 일반적으로 매우 자주 전환 할 수 있습니다 (선택한 부품의 데이터 시트는 최소 3 초의 듀티 사이클을 실행해야한다고 제안하지만).
• 제로 크로스 턴 오프. SCR (triac 포함)의 특징 중 하나는 일단 트리거되면 전류가 다음 제로 크로스에서 홀드 온 값 아래로 떨어질 때까지 계속 유지된다는 것입니다.
• 턴온 지점에서 제로 크로스 스위칭 가능성. 이 유형의 SSR은 트리거 될 때 전원을 켜기 전에 다음 제로 크로스까지 기다립니다. 이 기능과 제로 크로스 턴 오프 기능은 전자기 간섭 (EMI)을 크게 줄입니다.
• 디밍 가능성. 그림 1을 참조하십시오.

그림 1. 제로 크로스가 아닌 SSR에서는 디밍이 가능합니다.

• 교차 전력이 0 인 SSR에서는 더 긴 시간 규모로 비례 전력이 여전히 가능합니다. 이는 일반적으로 시정 수가 긴 히터 제어에 적합합니다. 그림 2를 참조하십시오.

그림 2. 비례 온-오프 시간 제어 단계 크기는 최소 반주기입니다. 반복 시간이 짧으면 응답이 거칠게 보일 수 있습니다.

• SSR은 조용합니다.

또한 SSR은 SCR 트리거 컨트롤러와 거의 동일합니까?

^{이 회로 시뮬레이션 – CircuitLab을 사용하여 작성된 회로도}

그림 3. 매우 간단한 SSR (a), 사이리스터 (b) 및 트라이 액 (c)

SSR (a)은 트리거 회로와 실제 SCR간에 전기적으로 절연되어 있습니다. SCR 컨트롤러는 사이리스터 또는 트라이 액일 수 있으며 가장 단순 할 수도 있습니다. 그림 3a에서 SSR이 넓은 범위의 입력 전압 (예 : 4 ~ 32V)에서 작동 할 수 있도록하는 내부 회로를 나타내는 정전류 소스를 보여주었습니다.

자세한 내용은 다음을 참조하십시오.

• TRIAC 소성 및 제로 크로싱 포인트와 혼동 .
• AC 전류를 사용하여 Triac 트리거 .

릴레이는 "모두 켜짐"또는 "모두 꺼짐"을 제공하지만 scr은 0에서 100 %까지 정의 된 제어 가능한 범위를 통해 공급 장치를 제어 할 수 있습니다.

SSR은 저비용 비례 제어 방식 인 TRiac의 위상을 조정하여 전압 제어 전력입니다.

그러나 히터는 시간 상수가 길고 작은 히스테리시스로 온-오프를 제어 할 수도 있습니다.

선형 컨트롤러는 설정 점 서미스터와 함께 사용할 때 히스테리를 방지합니다. 조절을 개선 할 수 있도록 게인을 조정할 수도 있습니다. 센서 드리프트가 너무 많으면 높은 게인으로 가득 차게되고 너무 작은 게인은 찬 문이 열릴 때 문이 닫히거나 지연 될 때 더 많은 오버 슈트를 갖습니다.

ZCS Triac 또는 Relay와 달리이 장치는로 이상적인 온도 제어를 위해 외부 PID 보상을 허용합니다. 교란. 계전기는 부하 정격 fros 및 약 50k주기의 계전기 품질에 따라 SSR보다 수명이 훨씬 짧습니다. MTBF ... 시간당 몇 개의주기가 히스테리시스에 따라 달라집니다. (0.5에서 1'C)

그러나 위의 설명에서 비례 제어를 가정했습니다. 최고의 컨트롤러에는 온도 피드백과 설정 점 오류에 대한 조건부 PID 신호가 포함됩니다.

$I^2\:t$

솔리드 스테이트 릴레이는 SSPC를 말하는 데있어 "장"일뿐입니다. SSPC는 모든 멋진 기능이없는 실제 스위칭 부분입니다. 외부 제어가 필요합니다. 그러나 원하는 것이 릴레이를 대체하고 SSPC의 모든 멋진 기능이 필요하지 않은 경우 릴레이의 대안입니다.

릴레이에는 접점 아크, 산화 및 침식 및 용접 문제와 함께 물리적, 움직이는 부품과 함께 발생하는 모든 것, 더 긴 지연 및 접점 바운스 등이 있습니다.

릴레이는 제어 가능한 기계식 스위치이기 때문에 SSR 또는 SSPC보다 소비 전력이 훨씬 적습니다. 스위치 자체의 손실이 매우 적습니다. 그들의 주요 손실은 코일입니다. 아마 미만$2\:\textrm{W}$

릴레이와 SSR 둘 다의 하이브리드를 배열 할 수 있습니다. 둘 다 활성화합니다. SSR은 더 빠르며 아크 문제가 없습니다. 그러면 릴레이가 작동하지만 SSR이 이미 활성화되어 있기 때문에 접점에 거의 아크가 발생하지 않으며 바운스도 관련이 없습니다. 그래서 좋습니다. 릴레이가 마침내 작동하면 릴레이가 작동하고 SSR은 더 이상 에너지를 소비하지 않습니다. 따라서 SSR의 히트 싱크는 그다지 중요하지 않으며 훨씬 작을 수 있습니다. SSMC가 자체적으로 하이브리드 접근 방식을 사용하고 다른 많은 기능을 계속 유지할 수 있을지는 의문입니다.

요컨대, 옵션이 있습니다. 그리고 그것은 좋은 일이라고 생각합니다. 상황에 가장 적합한 것을 결정하는 것입니다.

왜 릴레이를 피해야합니까? 일반적으로 비용 / 크기 대 수명 및 고장 모드가 제한되기 때문입니다.

SCR은 작고 저렴하지만 라인 서지 및 스파이크에 취약합니다. 보호 회로 및 CPU 모니터링이 포함될 수 있습니다.

작고 저렴한 계전기는 접점이 열릴 때 아크로 닫히고 표면 닫힘 / 기화로 닫히기 때문에 수명이 제한됩니다. 결국 릴레이는 폐쇄를 거부하거나 (산화제 파편) 부식 된 접점이 서로 스폿 용접 될 때 불규칙하게됩니다. 이러한 상황이 발생할 때까지 저렴한 계전기가 SCR보다 신뢰할 수 있으므로 추가 된 보호 / 모니터링이 필요하지 않습니다.

보다 고가의 물리적으로 큰 릴레이 (높은 폐쇄 력과 두껍고 넓은 접점을 가짐)를 사용하면 릴레이 수명을 크게 연장 할 수 있습니다. 이러한 장치가 너무 커서 컨트롤러 내부에 맞지 않습니까? 컨트롤러가 여러 출력을 처리합니까, 아니면 하나만 처리합니까?

별개의 작은 문제 : 릴레이에는 비동기 AC 타이밍과 유도 킥이 있으며 전기 노이즈가 발생하지만 SCR은 저잡음, 제로 크로싱 스위칭을 사용할 수 있습니다. 일부 민감한 응용 프로그램 (연구실 등)에서는 릴레이 기반 컨트롤러를 사용하지 못할 수 있습니다.