我可以多快循环 AC SSR?

电器工程 脉宽调制 固态继电器
2022-01-09 00:08:31

我有一个 PID/加热器设置,我用 arduino 开车。我正在使用 Opto 22 MP240D4 固态继电器来切换大约 1A 120V 60 Hz(电阻加热器)。产品表数据表中不清楚它是否是零交叉开启。此外,仅从上下文来看,该应用是一个质量非常低的加热元件,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,因为这是零交叉的数量。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有什么优势吗?

3个回答

在每次过零时打开或关闭过零 SSR 并没有什么坏处。

我曾经在一个必须同时控制 24 个加热器的系统中做到了这一点。控制算法产生一个 0-255 的值,与每个加热器应该被驱动多少成正比。低水平使用 Bresenham 算法来决定每个半周期是否每个加热器应该在下一个半周期打开。它工作得很好。

不用担心以 120 Hz 的频率打开和关闭,但正如您所提到的,您很难限制为 1/120 Hz 的脉冲宽度。如果您直接从墙壁开关运行,则可以使用 1/2 周期作为最小脉冲宽度,但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。

脉冲宽度调制在这里很自然,因为您的脉冲率始终是 120 的倍数。在加热应用中,带有反馈的 8 位 PWM 每 2.13 (256/120) 秒“开启”一次并“关闭”如果负载电阻合适,在 120 或 60 秒的边界上应该是好的。

我同意@JackCreasey 的观点,数据表中没有任何内容表明过零。

根据您的频率,您可能会出现混叠。无论您何时触发它们,SCR 将在半周期的剩余时间内保持打开状态。

我建议至少使用大约 2 秒的周期,特别是如果您不想与电源过零同步,多一点会更好。除非你有一个非常非常好的理由,这对于热设置来说足够快。通常 10-20 秒就足够了(除了红外加热器之类的东西,它会在几秒钟内显着改变温度)。

大约 2-3 秒的循环是导致功率半导体热疲劳的最坏情况。几年前,我们看到了数百万美元的错误,原因是芯片键疲劳导致功率半导体过热和故障(通常处于导通状态)。现代的更好,它有助于远离最高评级。