¿Qué tan rápido puedo hacer un ciclo de un SSR de CA?

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Tengo una configuración de PID / calentador Estoy conduciendo con un arduino. Estoy usando el relé de estado sólido Opto 22 MP240D4 para conmutar aproximadamente 1A 120V 60 Hz (calentador resistivo). No está claro en la hoja de producto o en hoja de datos si se trata de un encendido por cero o no. Además, solo un poco de contexto, la aplicación es un elemento de calentamiento de masa muy baja, por lo que es un poco inusual desde la perspectiva de las plantas PID típicas.

Quiero minimizar la granularidad de la modulación de ancho de pulso / densidad para obtener el mejor rendimiento del sistema.

Obviamente, mi límite superior absoluto es de 120 Hz, ya que ese es el número de cruces por cero. Pero, ¿hay algún daño (en términos de fatiga térmica, tensiones en el chip, etc.) al ejecutarlo a alta velocidad de pulso?

Además, ¿hay alguna ventaja en la modulación de ancho de pulso o de densidad de pulso?

    
pregunta DeusXMachina

3 respuestas

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No hay daño en activar o desactivar un SSR de cruce por cero en cada cruce por cero.

Hice exactamente eso una vez en un sistema que tenía que controlar 24 calentadores simultáneamente. El algoritmo de control produjo un valor de 0-255 proporcional a la cantidad que se suponía que debía funcionar cada calentador. Los niveles bajos utilizaron un algoritmo de Bresenham para decidir cada medio ciclo si cada calentador debería estar encendido para el próximo ciclo de hal. Funcionó muy bien.

    
respondido por el Olin Lathrop
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No se preocupe al encender y apagar a 120 Hz, pero como mencionó, está limitado a un ancho de pulso de 1/120 Hz. Si está ejecutando directamente desde un interruptor de pared, puede usar 1/2 ciclo como su ancho de pulso mínimo, pero si está ejecutando un transformador, use un número par de semiciclos para evitar una polarización de CC.

La modulación de ancho de pulso es natural aquí, ya que su frecuencia de pulso siempre será un múltiplo de 120. En una aplicación de calefacción, un PWM de 8 bits con retroalimentación se enciende una vez cada 2.13 (256/120) segundos y "off" en un límite de 120 o 60 segundos debe ser bueno si la resistencia de carga es adecuada.

    
respondido por el John Birckhead
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Estoy de acuerdo con @JackCreasey, no hay nada en la hoja de datos que dice cruce cero .

Podrías obtener un alias, dependiendo de tu frecuencia. Los SCR permanecerán encendidos durante el resto del semiciclo, independientemente de cuándo se activen.

Sugiero ir con un ciclo mínimo de 2 segundos, especialmente si no quieres sincronizar con los cruces de cero de la red, un poco más sería mejor. A menos que tenga una buena, muy buena razón, eso es lo suficientemente rápido para configuraciones térmicas. A menudo, de 10 a 20 segundos es más que suficiente (a excepción de cosas como los calentadores IR que cambian la temperatura significativamente en segundos).

Un ciclo de 2-3 segundos es el peor caso para causar fatiga térmica en los semiconductores de potencia. Vimos un error de varios millones de dólares hace algunos años debido a la fatiga de los enlaces de la matriz, lo que causó el sobrecalentamiento y el fallo (en el estado típico) de los semiconductores de potencia. Los modernos son mejores, y ayuda a mantenerse alejado de la calificación máxima.

    
respondido por el Spehro Pefhany

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