Tại sao các bộ điều khiển nguồn SCR cồng kềnh được sử dụng khi có thể đạt được điều tương tự với rơle?

Đây là câu hỏi tử tế. Gần đây tôi đã có một bộ điều khiển SCR Power ( WATLOW DIN-a-mite DB20-24CO-0000 Style B ). Đây là lần đầu tiên tôi thực sự phải tự mình kiểm tra bộ điều khiển SCR. Bộ kích hoạt đầu vào là 4VDC đến 32VDC, được cung cấp năng lượng với Li-ion được sạc đầy ở mức 4.1V. Đầu vào AC: 115VAC từ biến tần 12V và đầu ra là đồng hồ bảng kỹ thuật số 115V (tôi muốn thử đầu tiên với một thiết bị có công suất thấp) mặc dù nó có nghĩa là cho một lò sưởi.

Theo thông số kỹ thuật, SCR được đánh giá 25Amps. Tương tự hoặc thậm chí cao hơn rơle hiện tại có sẵn và kích thước nhỏ hơn nhiều.

Vì vậy, có bất kỳ lý do cụ thể cho việc sử dụng bộ điều khiển nguồn SCR trên rơle / công tắc tơ hiện tại cao hơn không? Ngoài ra, bộ điều khiển công suất SCF có giống như Rơle trạng thái rắn không?

Vì vậy, có bất kỳ lý do cụ thể cho việc sử dụng bộ điều khiển nguồn SCR trên rơle / công tắc tơ hiện tại cao hơn không? [Từ ý kiến: Điều tôi muốn hỏi là liệu bộ điều khiển kích hoạt SCR đơn giản (bỏ qua ví dụ trên) có tốt hơn rơle không?]

Vâng, có một số lợi thế:

• Không có bộ phận chuyển động.
• Thông thường có thể chuyển đổi rất thường xuyên (mặc dù biểu dữ liệu cho phần bạn chọn cho thấy những phần này nên chạy tối thiểu 3 chu kỳ nhiệm vụ).
• Không tắt chéo. Một trong những đặc điểm của SCR (bao gồm cả triacs) là một khi được kích hoạt, chúng vẫn tồn tại cho đến khi dòng điện giảm xuống dưới giá trị giữ ở mức chéo tiếp theo.
• Khả năng chuyển đổi chéo không tại điểm bật. Loại SSR này, khi được kích hoạt, sẽ đợi cho đến khi zero-cross tiếp theo trước khi bật. Cả điều này và tắt chéo đều dẫn đến giảm nhiễu điện từ (EMI) giảm nhiều.
• Khả năng làm mờ. Xem hình 1.

Hình 1. Với SSRs không chéo chéo có thể được làm mờ.

• Sức mạnh tỷ lệ vẫn có thể xảy ra với SSR chéo không nhưng trên thang thời gian dài hơn. Điều này thường là quá đủ cho điều khiển lò sưởi trong đó hằng số thời gian dài. Xem hình 2.

Hình 2. Kiểm soát thời gian bật tắt theo tỷ lệ. Lưu ý rằng kích thước bước là một nửa chu kỳ tối thiểu. Điều này có thể làm cho phản hồi có vẻ thô nếu thời gian lặp lại ngắn.

• SSR im lặng.

Ngoài ra một SSR gần giống như bộ điều khiển kích hoạt SCR?

^{mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab}

Hình 3. Một SSR rất đơn giản (a), thyristor (b) và triac (c).

Một SSR (a) sẽ có sự cách ly điện giữa mạch kích hoạt và SCR thực tế. Một bộ điều khiển SCR có thể không và, đơn giản nhất, có thể chỉ là thyristor hoặc triac. Lưu ý rằng trong Hình 3a tôi đã chỉ ra một nguồn dòng không đổi để biểu diễn mạch bên trong cho phép SSR hoạt động trên một loạt các điện áp đầu vào - trong ví dụ của bạn từ 4 đến 32 V.

Để biết thêm thông tin xem:

• Nhầm lẫn với bắn TRIAC và điểm giao nhau bằng không .
• Sử dụng dòng điện xoay chiều để kích hoạt Triac .

Rơle sẽ cung cấp "tất cả bật" hoặc "tắt tất cả" nhưng bộ lọc sẽ có thể kiểm soát nguồn cung thông qua phạm vi kiểm soát được xác định từ 0 đến 100%.

SSR của bạn Là nguồn điện được điều khiển bằng điện áp bằng cách điều chỉnh pha của TRiac, đây là cách điều khiển tỷ lệ chi phí thấp.

Tuy nhiên, máy sưởi có hằng số thời gian dài và cũng có thể được điều khiển bật tắt với độ trễ nhỏ.

Các bộ điều khiển tuyến tính ngăn chặn các hystereies khi được sử dụng với một nhiệt điện trở điểm đặt. Bạn cũng có thể điều chỉnh mức tăng để điều này có thể cải thiện quy định. Quá nhiều cảm biến trôi dạt sẽ khiến nó tắt hoàn toàn với mức tăng cao và mức tăng quá ít sẽ có độ vọt lố hơn khi cửa đóng hoặc trễ hơn khi cửa lạnh mở.

Không giống như chỉ là ZCS Triac hoặc Rơle, bộ phận này cho phép bù PID bên ngoài để kiểm soát nhiệt độ lý tưởng bên dưới. rối loạn. Rơle có vòng đời thấp hơn nhiều so với SSR tùy thuộc vào fros xếp hạng tải và chất lượng của rơle khoảng 50k chu kỳ MTBF ... Bạn mong đợi bao nhiêu chu kỳ mỗi giờ phụ thuộc vào độ trễ. (0,5 đến 1 'C)

Tuy nhiên tôi giả định kiểm soát tỷ lệ trong nhận xét trên. Các bộ điều khiển tốt nhất bao gồm tín hiệu PID có điều kiện về phản hồi tạm thời so với lỗi điểm đặt.

$I^2\:t$

Rơle trạng thái rắn chỉ là "ruột" để nói về SSPC, đây là phần chuyển mạch thực sự bên trong mà không có tất cả các tính năng ưa thích. Nó đòi hỏi sự kiểm soát bên ngoài. Nhưng nếu tất cả những gì bạn muốn là một sự thay thế cho rơle và bạn không cần tất cả các tính năng ưa thích của SSPC, thì đây là những thay thế cho rơle.

Rơle có các vấn đề về tiếp xúc và oxy hóa và xói mòn và hàn, cộng với tất cả mọi thứ đi cùng với các bộ phận vật lý, chuyển động - độ trễ dài hơn và độ nảy tiếp xúc, v.v.

$2\:\textrm{W}$

Bạn có thể sắp xếp kết hợp cả rơle và SSR, nơi bạn kích hoạt cả hai. SSR sẽ nhanh hơn và sẽ không gặp vấn đề gì. Sau đó, rơle sẽ tham gia, nhưng vì SSR đã hoạt động nên gần như sẽ không có bất kỳ động lực nào trên các tiếp điểm và việc trả lại cũng không liên quan. Thật tuyệt Khi rơle cuối cùng đã tham gia, nó sẽ tiếp quản và SSR không còn tiêu tán năng lượng nữa. Vì vậy, tản nhiệt cho SSR gần như không phải là vấn đề đáng lo ngại và có thể nhỏ hơn rất nhiều. Tôi nghi ngờ SSMC có thể sử dụng phương pháp lai bên trong bản thân và vẫn duy trì nhiều tính năng khác của chúng.

Tóm lại, có những lựa chọn. Và đó là một điều tốt đẹp, tôi cho rằng. Đó chỉ là vấn đề quyết định điều gì tốt hơn cho tình huống.

Tại sao phải tránh rơ le? Thông thường vì chi phí / kích thước so với giới hạn cuộc sống và chế độ thất bại.

SCR là nhỏ và rẻ tiền, nhưng dễ bị tổn thương do tăng dòng và gai. Mạch bảo vệ và giám sát CPU có thể được bao gồm.

Một rơle nhỏ, rẻ tiền sẽ có tuổi thọ hạn chế, vì các tiếp điểm bị xói mòn từ từ trong quá trình mở và do rỗ ​​/ bốc hơi bề mặt trong quá trình đóng. Cuối cùng, rơle sẽ trở nên thất thường, hoặc từ chối đóng (các mảnh oxit trên đường đi), hoặc khi các tiếp điểm bị ăn mòn hàn lại với nhau. Cho đến khi điều này xảy ra, rơle rẻ tiền có thể đáng tin cậy hơn SCR, do đó việc bảo vệ / giám sát bổ sung của nó là không cần thiết.

Tuổi thọ của rơle có thể được kéo dài đáng kể bằng cách sử dụng các rơle vật lý lớn, đắt tiền hơn (có lực đóng cao và các tiếp điểm dày, rộng.) Một thiết bị như vậy có quá lớn để lắp bên trong bộ điều khiển của bạn không? Là bộ điều khiển của bạn xử lý nhiều đầu ra, hoặc chỉ một?

Vấn đề nhỏ riêng biệt: rơle có thời gian AC không đồng bộ và đá cảm ứng, và chúng tạo ra nhiễu điện, nhưng SCR có thể sử dụng chuyển mạch nhiễu thấp, không nhiễu. Một số ứng dụng nhạy cảm (phòng thí nghiệm nghiên cứu, v.v.) có thể ngăn cản việc sử dụng bộ điều khiển dựa trên rơle.