主题：固态继电器的通断频率能达到多少？
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用来控制300W的加热棒，通过PID自整定后发现固态继电器的通断频率很高，大概一两秒就通断一次，太频繁了固态继电器能承受吗？请问是不是频率太高了？
继电器参数：
直流DC3-32V电压输入
被控制电压40～440VAC
被控制电流10A触点通断
通态压降：≤1.6V
通断时间：≤10ms
断态漏电流：≤10mA
隔离电压：≥2500VAC
继电器参数：
直流DC3-32V电压输入
被控制电压40～440VAC
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色苑杂谈 发表于 2014-5-18 22:09
发热体都是有热惯性的，毫秒级的频繁切换在它这里都会变成平滑的积累，所以对寿命基本没有影响。
发热丝的温升取决于系统的设计，即满功率发热／自然散热的比例关系，比如灯泡的的温度有3000多，电烙铁的温度有200多。你说的电烙铁会烧坏应该是设计不良。以前有很多设计不良的国货，现在慢慢少多了。
谢谢，学习了。
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37 帖
hddvdc 发表于 2014-5-18 20:19
那继电器，SSR频繁快速切换会不会对发热丝造成影响导致容易烧断呀，控制交流负载发热丝，是不是用可控硅能延长发热丝使用寿命呢。另外如果不用温控，发热丝的温升是不是无限一直升到发热丝烧红熔断呢？举个例子，开水煲都有防干烧，就是个温度传感器控制，另据说150W以上大功率电烙铁通电后要连续用让烙铁散热，否则连续的空放个把小时会烧断线圈，是不是就因为温度一直升，能达上千度？
发热体都是有热惯性的，毫秒级的频繁切换在它这里都会变成平滑的积累，所以对寿命基本没有影响。
发热丝的温升取决于系统的设计，即满功率发热／自然散热的比例关系，比如灯泡的的温度有3000多，电烙铁的温度有200多。你说的电烙铁会烧坏应该是设计不良。以前有很多设计不良的国货，现在慢慢少多了。
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36 帖
rww 发表于 2014-5-18 18:48
如果输出用可控硅，则不能用于直流，因为可控硅导通后撤销控制信号还保持导通，只有电流小于最小维持电流才关闭，所以只能用于交流系统，电压过零时电流为零。
一般这些温度控制器不是控制可控硅导通角的，而是间歇控制输出，不会考虑电源的相位，输出信号的周期都大于２０ｍｓ的。
那继电器，SSR频繁快速切换会不会对发热丝造成影响导致容易烧断呀，控制交流负载发热丝，是不是用可控硅能延长发热丝使用寿命呢。另外如果不用温控，发热丝的温升是不是无限一直升到发热丝烧红熔断呢？举个例子，开水煲都有防干烧，就是个温度传感器控制，另据说150W以上大功率电烙铁通电后要连续用让烙铁散热，否则连续的空放个把小时会烧断线圈，是不是就因为温度一直升，能达上千度？
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35 帖
色苑杂谈 发表于 2014-5-18 18:31
一个完善的系统，不仅要能控制功率，还要有合适的匹配。。。
学习了，就是减少用电器的故障同时防止大功率大电流加热负载快速反复切换造成对电网的影响，以前电网电力不足，有些用大功率用电器启动时影响到照明灯管都暗一下就是这个道理可想平凡启停影响有多大。
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33 帖
hddvdc 发表于 2014-5-18 16:00
那就是PID比例积分使继电器通断可以根据时间周期控功率了是吧，那为何还有些要外加调压器进行加调压呢请问。
一个完善的系统，不仅要能控制功率，还要有合适的匹配。如果负载的电阻太小，直接加上市电可能会带来太大的电流，如果强行让可控硅只输出很小比例的功率，那么对电网会有比较大的干扰，这样的设计的不合理的。针对这样的负载，常规的做法是先用可控硅控制电流的输出比例，再用变压器降压到适合负载所需的电压。
举一个最简单的例子。汽车的油门就是控制功率的，但只依靠它还不够，还必须加上一个变速箱。变速箱算是粗调，油门算细调。同理，变压器是粗调，可控硅是细调。如果负载恰好基本匹配，那么变压器也是可以省略掉的。很多负载的设计就是为了适合市电，所以不需要再多加一个变压器。
在工业电炉领域有一些很标准的案例，采用“硅碳棒”加热的电炉可以直接用可控硅控制功率，而使用“硅钼棒”加热的电炉则必须经过一个硕大的变压器降压，因为硅钼棒的电阻实在太小了。
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32 帖
色苑杂谈 发表于 2014-5-18 15:24
你跟帖里边的贴图已经画得很明白了。左边一组是移相式（相位控制），右边两组都是过零式（零位控制）。两组过零控制的区别在于PWM分配策略的不同。
相位控制（移相式）的那一幅，输出12.5％功率的时候需要从图示的157.5度触发，157.5～180度之间的导通区域面积就对应着半波面积的12.％，其他同理。
那就是PID比例积分使继电器通断可以根据时间周期控功率了是吧，那为何还有些要外加调压器进行加调压呢请问。
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31 帖
hddvdc 发表于 2014-5-18 13:04
谢谢详细回答，但还是不太明白
你跟帖里边的贴图已经画得很明白了。左边一组是移相式（相位控制），右边两组都是过零式（零位控制）。两组过零控制的区别在于PWM分配策略的不同。
相位控制（移相式）的那一幅，输出12.5％功率的时候需要从图示的157.5度触发，157.5～180度之间的导通区域面积就对应着半波面积的12.％，其他同理。
本帖最后由 色苑杂谈 于 2014-5-18 15:27 编辑
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刚搜了下，继电器以及固态继电器，应该就是右边图的原理。
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色苑杂谈 发表于 2014-5-18 11:34
楼下说的PWM方式是对的，如果只需要一半的功率，那么最简单的办法就是给可控硅一个半波整流之后的控制信号。
控制输出功率就是设法把100％功率降低一部分，对可控硅而言有“移相”和“过零”两种方式...
谢谢详细回答，但还是不太明白
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28 帖
hddvdc 发表于 2014-5-18 08:39
占空比，平均值，哈有点头绪了，50Hz交流电接负载，波形每秒交变50次，SSR截断了部分波形，所以平均功率变了，是吗，也就是SSR固态继电器还是用通断的方式来控温，但有些SSR固继的说明上写了过零方式，又有的是移相方式或者随机方式，请问具体啥意识呢，我知道SSR内部输出端也是可控硅，但是只是通断，为何还能实现过零，移相
楼下说的PWM方式是对的，如果只需要一半的功率，那么最简单的办法就是给可控硅一个半波整流之后的控制信号。
控制输出功率就是设法把100％功率降低一部分，对可控硅而言有“移相”和“过零”两种方式。
“移相”是在正弦波的某个“相位”点去触发可控硅使其导通，只有该相位之后的功率才会输出到负载上，之前是完全关断的。可控硅的原理决定了这个触发只在正或负的半个波形内可以维持，当波形的极性反转之后可控硅就自动关断了。如果要维持可控硅的连续控制，就必须在每个半波对应的相位上持续提供触发信号；双向可控硅则是在正负两个半波都可以触发。
所谓过零控制，则是在半波在正负转换的“零点”时刻即提供触发信号，使后边的半波可以完整地输出，而不是像移相方式那样只输出一部分。它的调功方式显然必须是PWM，即让某些半波完整通过，而某些半波完全阻止。
移相方式是在电压不为零的某个相位上触发可控硅的，这会带来大量的谐波干扰，在电压最高的90度相位上干扰最大。一些老式的调光台灯就是这样的工作方式，如果旁边放一台收音机就会听到“吱吱”的干扰声，而且是在灯泡接近一半亮度的时候干扰声最大。
过零触发是在电压为零的时候就触发了，理论上不会有谐波干扰，但它的PWM通断频率显然比市电频率更低(1/N)，所以会给电网带来很容易察觉的冲击，对于大功率的电器尤其明显。
两种调功方式各有利弊。所谓“随机方式”大约就是上述两种的组合。固态继电器应该都是过零触发的。
个人水平有限，凭记忆罗嗦这么多，仅供参考。
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27 帖
rww 发表于 2014-5-18 03:25
平衡之后并不是没输出，而是输出一个合适的占空比(PWM)信号，这输出信号的频率与调节器的设计有关，如果是考虑到可能用普通的继电器那么会设计有一定的回差，减少频繁动作延长继电器的寿命。你的功率计可能有数字滤波或是测单位时间的平均值。
占空比，平均值，哈有点头绪了，50Hz交流电接负载，波形每秒交变50次，SSR截断了部分波形，所以平均功率变了，是吗，也就是SSR固态继电器还是用通断的方式来控温，但有些SSR固继的说明上写了过零方式，又有的是移相方式或者随机方式，请问具体啥意识呢，我知道SSR内部输出端也是可控硅，但是只是通断，为何还能实现过零，移相
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26 帖
色苑杂谈 发表于 2014-5-17 23:25
刚明白你的意思。。。固态继电器只有通和断两种状态，理论上它无法提供一半功率的控制输出。你应该是这意思吧？
其实要输出一半功率很简单，只要在控制端提供市电一半频率的脉冲信号即可，比如把市电降压之后再半波整流，那个信号基本就合适。
具体到你说的加热装置，它的设计大约有三种功率：加热时满功率、保温时半功率和超温时零功率，这种设计应该是很容易实现的。
固态继电器只有通和断两种状态，理论上它无法提供一半功率的控制输出，但是实际测试却能达到功率降低，例如200W，功率能降到100W，我想搞清楚原理，是不是SSR通断速度快，在测试功率的时间周期，交流电波形截止了N次，只是在这周期内的平均功率？
但是温控器的输出指示灯并没点亮，显示平衡恒温当中。
另外您说的那种降压是可以实现，但是人工调节降压不方便，可以用SCR调压，温控器接SCR调压也是自动，很多温控系统都普遍使用SSR，带程序控制分段温控的也是用SSR固态继电器，能实现加热速度调节，加温温度分段，例如先在某个规定时间内升温，升到某个温度恒温一段时间，然后再降温到某个温度恒温一段时间，然后冷却，在热处理系统里面用的多。
其实我想问的还是，SSR固继温控能控制功率的原理。。。
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大卫1999 发表于 2014-5-17 21:27
高精度温控，不是靠加热源的通断就能解决的，你热源能非常快速被感温器接受吗？你感温器能非常非常快反应温度的变化吗？你的介质传导足够快吗？SSR的速度比前几样都快。除非你是PMW控制温度。
看你要求恒温精度要求一般正负5度用什么方案呢，很多温控表号称0.3级，0.5级意思是不是指测量精度，具体啥意思呢，翻了很多资料还没了解透。
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hddvdc 发表于 2014-5-17 11:43
说得很有道理，但是还是有点不明白。最近我用楼主那个方法，PID自整定，用功率计连续不断线测量负载受功功率，刚开始升温时满功率，升温到上冲报警，断电，功率为零，整定完毕振荡平衡之后，保温过程，测试功率依然有，只是降低了大约50%，保温时不是继电器断了不供电给负载了吗，为何还有功率呢，请问？
平衡之后并不是没输出，而是输出一个合适的占空比(PWM)信号，这输出信号的频率与调节器的设计有关，如果是考虑到可能用普通的继电器那么会设计有一定的回差，减少频繁动作延长继电器的寿命。你的功率计可能有数字滤波或是测单位时间的平均值。
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hddvdc 发表于 2014-5-17 20:10
大侠来了，能帮忙讲清楚写吗，谢谢。我的意思是，既然固态继电器也是通断形式，满功率加温完成，就应该也是断开输出端了，那就应该没电流电压了吧（漏电电流应该也是很少），但功率还能有一半，想不明白。
刚明白你的意思。。。固态继电器只有通和断两种状态，理论上它无法提供一半功率的控制输出。你应该是这意思吧？
其实要输出一半功率很简单，只要在控制端提供市电一半频率的脉冲信号即可，比如把市电降压之后再半波整流，那个信号基本就合适。
具体到你说的加热装置，它的设计大约有三种功率：加热时满功率、保温时半功率和超温时零功率，这种设计应该是很容易实现的。 本帖最后由 色苑杂谈 于 2014-5-17 23:27 编辑
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色苑杂谈 发表于 2014-5-17 13:03
保温就是维持温度的平衡，当然需要继续供电。如果不供电，那不就自然冷却了嘛。
大侠来了，能帮忙讲清楚写吗，谢谢。我的意思是，既然固态继电器也是通断形式，满功率加温完成，就应该也是断开输出端了，那就应该没电流电压了吧（漏电电流应该也是很少），但功率还能有一半，想不明白。
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hddvdc 发表于 2014-5-17 11:43
说得很有道理，但是还是有点不明白。最近我用楼主那个方法，PID自整定，用功率计连续不断线测量负载受功功率，刚开始升温时满功率，升温到上冲报警，断电，功率为零，整定完毕振荡平衡之后，保温过程，测试功率依然有，只是降低了大约50%，保温时不是继电器断了不供电给负载了吗，为何还有功率呢，请问？
保温就是维持温度的平衡，当然需要继续供电。如果不供电，那不就自然冷却了嘛。
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色苑杂谈 发表于 2013-3-13 18:33
固态继电器应该就是个大功率的双向可控硅，只要控制信号在，它在每个交流电的周期其实都是在通断的，只是我们肉眼看不到而已。
半导体器件比较怕电感性的负载，当然也有现成的解决方案。对于这种电阻性的负载，很轻松。300W功率不过1A多点的电流，相对于10A的继电器而言，设计余量也比较大。
说得很有道理，但是还是有点不明白。最近我用楼主那个方法，PID自整定，用功率计连续不断线测量负载受功功率，刚开始升温时满功率，升温到上冲报警，断电，功率为零，整定完毕振荡平衡之后，保温过程，测试功率依然有，只是降低了大约50%，保温时不是继电器断了不供电给负载了吗，为何还有功率呢，请问？
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万能的无忌，各方面的知识都能在这看到
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狼牙土豆 发表于 2013-3-14 15:43
感谢各位热心的回复
昨天又数了一下，大概每分钟通断25-40次左右。这继电器是用来做恒温水浴用的，需将水温控制在37.8度，PID自整定后实际温控还是有些波动，将水升温至37.8度后PID的数值不动了，但用二等级水印温度计测量，实际温度大概在37.7---38.1之间波动。
我看PID的说明书上可以接电流电压输出，不知是用现在的这个继电器还是用固态调压(4-20ma)的调压模块电流型好一些？
也许换个功率小些的加热棒，温度波动会小些
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圣乔治 发表于 2013-3-14 10:42
请教LZ，如何（或者能不能）将固态继电器替换原有的电磁线圈的继电器？ 谢谢！
牙医用的治疗椅子 控制升降的继电器 线圈烧掉了，想找个替换的。
我也不是行家，楼下几位兄弟应该更在行
按理说频固态的更耐用一些，不过前面色苑杂谈兄也提到了怕电感性的负载，升降的电机应该就是感性负载。
色苑杂谈 发表于 2013-3-13 18:33
半导体器件比较怕电感性的负载，当然也有现成的解决方案。
搜了一些这方面的供参考：
工作电流安全系数，阻性负载2-3倍，感性负载的4-7倍
负载在启动的时候 启动电流会比较大 一般在4-7倍左右
举例：一般电动机启动电流是额定电流的4—7倍，也就是Iq=4—7Ie，1kw的电机额定电流一般在2安左右，启动电流为Iq=4—7Ie=8—14安左右，但是还要考虑负载情况 建议就要考虑用25A 的固态继电器
固态继电器的优点:
（1）高寿命，高可靠:SSR没有机械零部件，有固体器件完成触点功能，由于没有运动的零部件，因此能在高冲击，振动的环境下工作，由于组成固态继电器的元器件的固有特性，决定了固态继电器的寿命长，可靠性高。
（2）灵敏度高，控制功率小，电磁兼容性好:固态继电器的输入电压范围较宽，驱动功率低，可与大多数逻辑集成电路兼容不需加缓冲器或驱动器。
（3）快速转换:固态继电器因为采用固体器件，所以切换速可从几毫秒至几微妙。
（4）电磁干扰小:固态继电器没有输入"线圈"，没有触点燃弧和回跳，因而减少了电磁干扰。大多数交流输出固态继电器是一个零电压开关，在零电压处导通，零电流处关断，减少了电流波形的突然中断，从而减少了开关瞬态效应。
固态的使用方法这里我可以简单通俗的向大家介绍一下
这款固态为直流控制交流型，既DC控制AC，负载端为交流24-480V，控制端为3-32V，只要给控制端一个3-32V的信号，负载端那边即可接通，原理如同交流接触器~~
目前不足主要是 输出触点不像接触器哪么多，只有一组；另外负载40A以上由于压降原因，温升很快，一定要注意散热，您也可以选用专用固态散热座；
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狼牙土豆 发表于 2013-3-14 15:43
感谢各位热心的回复
昨天又数了一下，大概每分钟通断25-40次左右。这继电器是用来做恒温水浴用的，需将水温控制在37.8度，PID自整定后实际温控还是有些波动，将水升温至37.8度后PID的数值不动了，但用二等级水印温度计测量，实际温度大概在37.7---38.1之间波动。
我看PID的说明书上可以接电流电压输出，不知是用现在的这个继电器还是用固态调压(4-20ma)的调压模块电流型好一些？
PDI输出
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感谢各位热心的回复
昨天又数了一下，大概每分钟通断25-40次左右。这继电器是用来做恒温水浴用的，需将水温控制在37.8度，PID自整定后实际温控还是有些波动，将水升温至37.8度后PID的数值不动了，但用二等级水印温度计测量，实际温度大概在37.7---38.1之间波动。
我看PID的说明书上可以接电流电压输出，不知是用现在的这个继电器还是用固态调压(4-20ma)的调压模块电流型好一些？
昨天又数了一下，大概每分钟通断25-40次左右。这继电器是用来做恒温水浴用的，需将水温控制在37.8度，PID自整定后实际温控还是有些波动，将水升温至37.8度后PID的数值不动了，但用二等级水印温度计测量，实际温度大概在37.7---38.1之间波动。
我看PID的说明书上可以接电流电压输出，不知是用现在的这个继电器还是用固态调压(4-20ma)的调压模块电流型好一些？
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washu 发表于 2013-3-13 19:11
我觉得楼主的表述很清晰，楼主问的是对于 0.5-1HZ 的控制频率，继电器能否正确响应，你扯“它在每个交流电的周期其实都是在通断的”干嘛呢？
人家问的是“太频繁了固态继电器能承受吗？请问是不是频率太高了？”
我的回答是“它在每个交流电的周期其实都是在通断的”，意思是即便是在继电器的“通”态，它实际上也是随着每个交流电的周期在交替通断的；既然看不见的、更频繁的通断都没事，那么楼主看到的“一两秒就一次的通断”自然更没事。请教一下，“扯”得不对么？
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