我可以循环AC SSR多快?


8

我有使用arduino驱动的PID /加热器设置。我正在使用Opto 22 MP240D4固态继电器来切换约1A 120V 60 Hz(电阻加热器)。从产品表数据表中不清楚是否为零交叉导通。而且,仅在上下文中,该应用是一种非常低质量的加热元件,因此从典型的PID设备的角度来看,它有点不寻常。

我想最小化脉冲宽度/密度调制的粒度,以便从系统中获得最佳性能。

显然,我的绝对上限是120 Hz,因为那是零交叉的数量。但是,以高脉冲速度运行它是否有任何危害(在热疲劳,芯片应力等方面)?

此外,脉冲宽度或脉冲密度调制是否有任何优势?


1
我没有在数据表中看到该设备是零交叉同步的。该设备将在过零时关闭,但是您可以在有足够的电压来保持保持电流的任何时候将其打开。
Jack Creasey

1
哦,整洁。是的,根据此处产品表(第21页),某种程度上暗示着其过零接通。
DeusXMachina

实际上,产品表并不暗示它,而是非常明确地声明它!“所有Opto 22交流输出固态继电器均设计为过零接通电路。” -因此,您将只能控制整个半周期。
marcelm

公用事业公司是否允许您通过将其切碎而使它们的纯正弦波失真?
0tyranny 0poverty

@克里斯·H·沃斯 由调光器开关控制的灯光约为200W,而电加热器消耗的功率大得多,因此电流也更大。
0tyranny 0poverty

Answers:


11

在每个零交叉处打开或关闭零交叉SSR没有任何危害。

我曾经在必须同时控制24个加热器的系统中这样做。控制算法产生一个0-255的值,该值与应该驱动每个加热器的数量成正比。低电平使用Bresenham算法确定每个半周期,是否应在下一个半周期打开每个加热器。效果很好。


我正在考虑与电源同步,但这需要额外的组件,因此我必须权衡其性能优势。很高兴知道这是完全可行的。另外,使用Bresenham算法在低功率水平上进行精细控制非常
好用

4

不用担心以120 Hz的频率打开和关闭,但是正如您提到的,您很难将脉冲宽度限制为1/120 Hz。如果直接从墙壁开关运行,可以使用1/2周期作为最小脉冲宽度,但是如果通过变压器运行,请使用偶数个半周期以防止产生直流偏置。

脉宽调制在这里很自然,因为您的脉冲率始终是120的倍数。在加热应用中,一个带反馈的8位PWM每2.13(256/120)秒“打开”一次,而“关闭”一次如果负载电阻合适,则在120秒或60秒的边界上应保持良好状态。


1
关于直流偏置的很好一点。我绝对会牢记这一点,即使我可能不会这么快地跳动。
DeusXMachina

4

我同意@JackCreasey的数据表中没有任何内容说过零。

根据您的频率,您可能会产生混叠。无论何时触发它们,SCR都会在半个周期的剩余时间内保持开启状态。

我建议至少使用约2秒的周期,特别是如果您不想与市电过零同步,则多做些更好。除非您有一个非常非常好的理由,否则对于热设置来说足够快了。通常10到20秒就足够了(IR加热器之类的东西会在几秒钟内显着改变温度的东西除外)。

在功率半导体上引起热疲劳的最坏情况是大约2-3秒。几年前,我们看到数百万美元的亏损是由于芯片键接疲劳导致功率半导体过热和故障(通常处于导通状态)引起的。现代的更好,它有助于远离最大额定值。


2个周期周期?是的,这将导致我的应用程序出现10-20度的过冲。我的最短时间可能是0.5秒。
DeusXMachina

@DeusXMachina如果第二或第二个开关会引起10-20度(F?C?)的变化,则您可能应该考虑相位控制,而不是时间比例。红外加热经常是这种情况。过冲通常不是由输出方案引起的,而是由不良的调整或不良的控制算法(例如积分项饱和)引起的。
Spehro Pefhany

Spehro Pefhany-是否需要主动监视AC波形?还是可以通过一种开环方式来完成?
DeusXMachina

您可以购买一个模块,该模块接受来自控制器的控制信号,例如4〜20mA或0-10V,并输出相关的功率电平。这在工业工作中很常见,没有时间重新发明轮子。
Spehro Pefhany

指定的OP的Opto 22部分似乎与同一个数字的Crydom部分不同,因为前者明确声明使用零交叉。
Andrew Morton
By using our site, you acknowledge that you have read and understand our Cookie Policy and Privacy Policy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.