Как быстро я могу запустить AC SSR?


8

У меня есть настройки PID / нагревателя, я еду с Arduino. Я использую твердотельное реле Opto 22 MP240D4 для переключения около 1A 120 В 60 Гц (резистивный нагреватель). Из таблицы продукта или таблицы неясно, включено ли это переключение с нуля или нет. Кроме того, лишь немного контекста, применение - это нагревательный элемент с очень низкой массой, поэтому он немного необычен с точки зрения типичных установок PID.

Я хочу минимизировать детализацию ширины импульса / плотности модуляции, чтобы добиться максимальной производительности системы.

Очевидно, что моя абсолютная верхняя граница составляет 120 Гц, поскольку это число пересечений нуля. Но есть ли какой-либо вред (с точки зрения термической усталости, нагрузок на чип и т. Д.) При работе с ним на высокой скорости импульса?

Кроме того, есть ли какое-либо преимущество для широтно-импульсной или импульсной модуляции?


1
Я не вижу, где в таблице указано, что это устройство синхронизировано с пересечением нуля. Устройство выключится при пересечении нуля, но вы можете включить его в любое время, когда будет достаточно напряжения для поддержания тока удержания.
— Джек Криси

1
О, аккуратно. Да, на основании описания продукта здесь , страница 21 подразумевает, что это включение с нуля.
— DeusXMachina

На самом деле, лист продукта не подразумевает этого, он говорит это очень явно! «Все твердотельные реле с выходом переменного тока Opto 22 имеют схему включения пересечения нуля». - Таким образом, вы сможете контролировать только полупериоды, не меньше.
— marcelm

Позволяет ли коммунальная компания искажать их чистую синусоиду, рубя ее так?
— 0тыранный 0обедность

@ Крис Х. Хуже. Освещение, управляемое диммерным выключателем, составляет около 200 Вт, тогда как электрические обогреватели потребляют гораздо больше энергии и, следовательно, больше тока.
— 0тыранный 0обедность

Ответы:


11

Нет никакого вреда при включении или выключении SSR при пересечении нуля при каждом пересечении нуля.

Я сделал именно это однажды в системе, которая должна была одновременно контролировать 24 нагревателя. Алгоритм управления выдает значение 0-255, пропорциональное тому, сколько должен работать каждый нагреватель. Низкие уровни использовали алгоритм Брезенхэма для определения каждого полупериода, должен ли каждый нагреватель быть включен для следующего полугодия. Это сработало очень хорошо.


Я рассматриваю возможность синхронизации с сетью, но для этого требуются дополнительные компоненты, поэтому мне придется взвесить это с преимуществами производительности. Приятно знать, что это вполне выполнимо. Кроме того, использование алгоритма Брезенхэма для получения такого точного управления при низких уровнях мощности является очень аккуратным, я обязательно должен запомнить его :)
— DeusXMachina

4

Не беспокойтесь о включении и выключении при 120 Гц, но, как вы упоминали, вы жестко ограничены шириной импульса 1/120 Гц. Если вы работаете непосредственно от настенного выключателя, вы можете использовать 1/2 цикла в качестве минимальной ширины импульса, но если вы проходите через трансформатор, используйте четное число полупериодов, чтобы избежать смещения постоянного тока.

Широтно-импульсная модуляция здесь естественна, так как ваша частота импульсов всегда будет кратна 120. В режиме обогрева 8-разрядный ШИМ с обратной связью включается один раз в 2,13 (256/120) секунд и выключается. на 120- или 60-секундной границе должно быть хорошо, если сопротивление нагрузки является соответствующим.


1
Очень хороший момент о смещении постоянного тока. Я определенно буду иметь это в виду, хотя, вероятно, не буду пульсировать так быстро.
— DeusXMachina

4

Я согласен с @JackCreasey нет ничего в техническом описании , которое говорит через нуль.

Вы можете получить псевдонимы, в зависимости от вашей частоты. SCR останутся включенными до конца полупериода независимо от того, когда вы их активируете.

Я предлагаю использовать минимум 2 секунды цикла, особенно если вы не хотите синхронизироваться с переходами через ноль сети, лучше было бы немного больше. Если у вас нет действительно веской причины, достаточно быстрой для тепловых установок. Часто 10-20 секунд более чем достаточно (за исключением таких вещей, как инфракрасные обогреватели, которые значительно меняют температуру за секунды).

Около 2-3 секунд цикла является наихудшим случаем для того, чтобы вызвать тепловую усталость на силовых полупроводниках. Несколько лет назад мы видели многомиллионный провал, вызванный утомлением связок матрицы, вызывающим перегрев и выход из строя (как правило, во включенном состоянии) силовых полупроводниковых приборов. Современные лучше, и это помогает держаться подальше от максимального рейтинга.


2 второй период цикла? Да, это приведет к превышению на 10-20 градусов для моего приложения. Мой минимальный период, вероятно, составляет 0,5 секунды.
— DeusXMachina

@DeusXMachina В случае, если включение или выключение в течение двух или двух секунд приведет к отклонению в 10-20 градусов (F? C?), Вам, вероятно, следует рассмотреть фазовый контроль, а не временное пропорциональное. Это часто имеет место с инфракрасным нагревом. Перегрузка обычно не вызвана схемой вывода, но плохой настройкой или плохим алгоритмом управления (таким как интегральное выражение windup).
— Спехро Пефхани

Спехро Пефхани - для этого требуется активный мониторинг формы сигнала переменного тока? Или это можно сделать в виде разомкнутого цикла?
— DeusXMachina

Вы можете купить модуль, который принимает управляющий сигнал, такой как 4 ~ 20 мА или 0-10 В, от контроллера и выдает соответствующий уровень мощности. Это довольно часто встречается на производстве - нет времени изобретать велосипед.
— Спехро Пефхани

Часть Opto 22, указанная OP, похоже, отличается от части Crydom того же номера тем, что первая явно заявляет, что использует пересечение нуля.
— Эндрю Мортон
Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.