如果可以通过继电器实现，那么为什么要使用笨重的SCR电源控制器？

9

这是一个新手问题。我最近得到了一个SCR电源控制器（WATLOW DIN-a-mite DB20-24CO-0000 B型）。这是我第一次真正为自己测试SCR控制器。输入触发器为4VDC至32VDC，我使用4.1V的充满电的锂离子供电。交流输入：从12V逆变器输出的115VAC，是一个115V数字面板表（我想首先在低功率设备上尝试），尽管它是为加热器而设计的。

根据规格，SCR的额定值为25Amps。可以使用类似甚至更高额定值的电流继电器，并且尺寸要小得多。

那么，在更高电流的继电器/接触器上使用SCR功率控制器有什么特殊的原因吗？另外，SCF电源控制器是否与固态继电器相同？

relay solid-state-relay scr

— The_Vintage_Collector
source

我可以给你一袋零件，然后说..这是您的计算机，请使用它。SSPC是一个完整的产品，而不仅仅是一个组件。

— Trevor_G

是的，请告诉我，这是一个完整的程序包，SCR是主要组件。让我烦恼的是为什么它比继电器/接触器更受青睐？

— The_Vintage_Collector

因为它具有许多附加值的安全功能。

— Trevor_G

您需要问自己的问题是，对于您的应用程序，您是否需要所有这些，或者简单的中继或SSR就足够了。

— Trevor_G

我现在可能不在将来将其用于任何特定的应用程序。我只是想知道如果与SSPC一起使用，此优惠有什么好处。另外，我对麦克下面提到的控制部分也有些困惑。要实现这一目标，需要改变什么因素。因为，在我的测试中，Vin是一个恒定的4.1V输入触发器。如果持续增加，它会改变占空比吗？

— The_Vintage_Collector

10

那么，在更高电流的继电器/接触器上使用SCR功率控制器有什么特殊的原因吗？[摘自评论：我想问的是一个简单的SCR触发控制器（忽略上面的示例）是否比继电器更好？]

是的，有几个优点：

没有活动部件。
通常可以非常频繁地进行切换（尽管您选择的器件的数据手册建议这些器件的占空比至少应为3 s）。
过零关断。可控硅（包括三端双向可控硅开关元件）的特性之一是，一旦被触发，它们就会保持导通状态，直到电流在下一个零交叉点降至保持值以下时为止。
在接通点过零切换的可能性。这种类型的SSR在触发时将等到下一个零交叉点再打开。这和过零关断都大大降低了电磁干扰（EMI）。
变暗的可能性。参见图1。

图1.使用非零交叉SSR可以调光。

零交叉SSR仍具有比例能力，但时间跨度较长。对于时间常数较长的加热器控制，这通常绰绰有余。参见图2。

图2.比例开关时间控制。请注意，步长为最小半个周期。如果重复时间很短，这会使响应看起来很粗糙。

SSR保持沉默。

SSR与SCR触发控制器几乎一样吗？

原理图

^{模拟此电路 –使用CircuitLab创建的原理图}

图3.一个非常简单的SSR（a），一个晶闸管（b）和一个双向可控硅（c）。

SSR（a）将在触发电路和实际SCR之间实现电气隔离。SCR控制器可能没有，而且最简单地说，可能只是晶闸管或双向可控硅。请注意，在图3a中，我显示了一个恒流源来表示内部电路，该电路允许SSR在很宽的输入电压范围内工作-在您的示例中为4至32V。

有关更多信息，请参见：

— 晶体管
source

6

继电器将提供“全开”或“全关”，但scr将能够通过从0到100％的定义的可控制范围来控制电源。

— 太阳迈克
source

因此，对于继电器，当其通电时，它会通过100％的电流。但是SCR仅在额定最小值（此处为4VDC）时触发，并且可以一直向上到达32VDC，低于5和6针的输出仅为24VAC。那么，您的意思是说，如果我将电压从4-32V改变为可以控制电流？

— The_Vintage_Collector

我认为，如果您阅读数据表，就会发现有几种模型。4-32V型号仅在过零时为开/关型。他们不会昏暗。4-20mA型号似乎具有调光功能。他们也有带有双向可控硅短路检测的模型。

— 晶体管

@晶体管在数据表“输入接线”部分的第5页中，它显示了同样的引脚7和8也可以用于毫安电流。难道我也可以改变输出功率吗？

— The_Vintage_Collector

@RahulSalin：我认为这仅适用于特定型号。

— 晶体管

@Transistor对不起，我的错。我没有仔细阅读。您是对的，我又读了一遍，它实际上是关于4-32VDC不同电压下的电流消耗，而不是电流控制。该模型没有电流控制。另外，您的解释也易于使用数字和波形进行理解

— 谢谢

4

您的SSR是通过调整TRiac的相位来控制电压的电源，这是一种低成本的比例控制方式。

但是，加热器具有较长的时间常数，并且还可以通过较小的磁滞来控制开/关。

与设定值热敏电阻一起使用时，线性控制器可防止磁滞现象。您还可以调整增益，这样可以改善调节。过多的传感器漂移将导致其以高增益完全关闭，而增益过小则在门关闭时会有更多的过冲，而在冷门打开时会有更多的滞后。

与仅ZCS三端双向可控硅开关元件或继电器不同，此单元允许使用进行外部PID补偿，以在时控制理想的温度。干扰。继电器的使用寿命比SSR低得多，具体取决于额定负载和继电器的质量（约50k个MTBF周期）。每小时期望的周期数取决于磁滞。（0.5至1'C）

但是，我在上面的评论中假定了比例控制。最好的控制器包括以温度反馈与设定值误差为条件的PID信号。

— 托尼·斯图尔特Sunnyskyguy EE75
source

4

$I^2\:t$

可以说，固态继电器只是“胆量”，SSPC是内部的实际开关部件，没有所有花哨的功能。它需要外部控制。但是，如果您想要的只是继电器的替代品，而又不需要SSPC的所有精美功能，那么这些就是继电器的替代品。

继电器存在接触电弧，氧化，腐蚀和焊接问题，以及与物理，运动部件一起出现的所有问题-更长的延迟和触点反弹等

$2\:\textrm{W}$

有可能同时安排中继和SSR的混合功能，您可以在其中同时激活两者。SSR将更快，并且不会产生电弧问题。然后继电器将接合，但是由于SSR已经处于活动状态，因此触点上几乎不会产生电弧，跳动也无关紧要。很好。继电器最终接合后，它将接管，SSR不再消耗能量。因此，SSR的散热几乎不是问题，而且可以小很多。我怀疑SSMC是否可以在内部使用混合方法，并且仍然保留许多其他功能。

简而言之，有很多选择。我想那是一件好事。只是要决定哪种方法更适合这种情况。

— jonk
source

3

为什么要避免继电器？通常是因为成本/尺寸与有限的寿命和故障模式有关。

SCR体积小，价格便宜，但容易受到线路浪涌和尖峰的影响。可以包括保护电路和CPU监控。

小型，廉价的继电器使用寿命有限，因为触点在打开时会因电弧放电而缓慢腐蚀，而在闭合时会因表面点蚀/蒸发而逐渐腐蚀。最终，继电器将变得不稳定，要么拒绝闭合（顺便氧化物碎片），要么当被腐蚀的触点点焊在一起时。在此之前，廉价的继电器可能比SCR更可靠，因此不需要附加的保护/监视。

通过使用更昂贵的，物理上较大的继电器（具有高闭合力和厚而宽的触点），可以大大延长继电器的使用寿命。这样的设备是否太大而无法装入控制器中？您的控制器是处理多个输出，还是仅处理一个？

单独发出的小问题：继电器具有不同步的AC时序和电感性突跳，并且会产生电气噪声，但是SCR可以使用低噪声，过零开关。一些敏感的应用程序（研究实验室等）可能会阻止使用基于继电器的控制器。

— beat
source