Estoy usando un SSR 40A 120VAC para controlar una carga resistiva de 10A. Se calienta durante el uso. ¿Este calor está asociado con la conmutación, con la corriente de carga o con el voltaje? ¿Y de dónde viene?
(Proporcione una explicación que pueda ser entendida por un electricista comercial con poco conocimiento de ingeniería electrónica).
Los SSR (relés de estado sólido) generalmente son SCR o triacs que se activan a través de un opto-acoplador, todo integrado en un solo paquete. Un problema con los triacs y los SCR es la caída de voltaje cuando están encendidos. Esto puede ser 1.5 V o más. Compruebe la hoja de datos del SCR que está utilizando. Debería indicarte la caída de voltaje.
La energía eléctrica en un dispositivo es la corriente a través de la cual el voltaje a través de él. Si el SSR cae 1.5 V y está colocando 10 A a través de él, entonces disipará 15 W. Una vez más, verifique la hoja de datos para ver qué tipo de gestión de calor podría ser necesaria para este SSR.
Hay SSR que tienen una menor caída de voltaje al usar FET, pero estos generalmente no manejan mucha corriente y suelen ser más caros.
Si no planea cambiar a menudo, quizás un relé mecánico podría ser más adecuado. Sin embargo, estas no tienen una característica agradable de SCR y triac SCR, que es desactivar en el cruce por cero actual. Eso reduce las emisiones.
Sé de un producto comercial que usó un SCR y un relé en conjunto para cambiar las cargas de línea de CA. El SCR realizó la activación y desactivación reales, bien sincronizados con los cruces de cero de CA. El relé hizo el trabajo pesado al ser encendido un poco más tarde y apagado un poco antes que el SCR. Por lo tanto, el SCR solo disipó la energía por un corto tiempo, y el relé nunca vio altas tensiones de conmutación. Las pruebas de vida útil sugirieron más de 1 M de ciclos de conmutación, algo para lo que el relé no hubiera sido bueno.
Para ser claros, no estoy sugiriendo que hagas algo así. Lo menciono para ilustrar algunas de las propiedades de estas cosas y cómo se han aprovechado y trabajado en el pasado.
Cuando el SSR está encendido, se necesita un poco de energía para hacer la conmutación, lo que lo calienta un poco, pero cuando está encendido, la corriente de carga tiene que pasar por la resistencia de encendido del interruptor, lo que provoca la mayor parte de la calefacción.
Considere: si el SSR parece una décima parte de un ohmio cuando está ENCENDIDO y hay 10 amperios que lo atraviesan, en la carga, entonces el relé se disipará:
$$ P = I ^ 2 R = 10A ^ 2 \ veces 0.1 \ Omega = 10 \ text {watts} $$
Los SSR tienen resistencia cuando están activados, en realidad mucho más que la mayoría de los relés mecánicos. Tal vez más resistencia que otras SSR si tiene algún tipo de marca dudosa que aparentemente carece de especificaciones publicadas.
Un SSR de 40A es solo un SSR de 40A si está conectado correctamente a un disipador de calor adecuado, o está encendido por muy poco tiempo. Siga la hoja de datos. Bueno, suponiendo que incluso hay una hoja de datos.
10 amperios de corriente, al cuadrado, multiplican la resistencia cuando está encendido de su SSR = calor. Lo que parece ser un disipador térmico mal diseñado (¿y hay algún tipo de almohadilla térmica que garantice un excelente contacto entre el SSR y el disipador térmico?) Significa que se calientan, incluso con "solo" 1/4 de carga.
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