برای یو پی اسهای با توان بالای ۳ کیلوولتآمپر، سه پارامتر در انتخاب SSR حکم مرگ و زندگی دارند: جریان هجومی لحظهای (حداقل ۱۰ برابر جریان نامی)، آستانه dv/dt خاموشی (حداقل ۵۰۰ ولت بر میکروثانیه برای بارهای سلفی) و مقاومت حرارتی محل نصب. بدون رعایت این سه مورد، SSR در کمتر از ۶ ماه اول بهرهبرداری از مدار خارج میشود.
SSR دقیقاً کجای یو پی اس کار میکند؟
در معماری یک یو پی اس آنلاین دابل کانورژن، رله حالت جامد فقط یک سوئیچ ساده نیست. سه نقطه کلیدی وجود دارد که SSR در آنها وظیفههای حیاتی انجام میدهد:
نقطه اول: سوئیچ استاتیک بایپس . وقتی اینورتر دچار اضافهبار یا خطا میشود، بار باید بدون کوچکترین وقفه به خروجی برق شهر منتقل شود. زمان انتقال در اینجا زیر ۴ میلیثانیه است. رله الکترومکانیکی این سرعت را ندارد. SSR با تریستور یا تریاک Back-to-Back دقیقاً در همین نقطه مینشیند. ولتاژ این بخش معمولاً ۲۲۰ ولت AC است، اما جریان نامی آن با توجه به ریتینگ یو پی اس میتواند از ۱۶ آمپر تا ۸۰۰ آمپر متغیر باشد.
نقطه دوم: کلیدزنی بانک باتری. در یو پی اسهای مدرن، قطع و وصل بانک باتری برای افزایش طول عمر مفید یا مدیریت شارژ، با SSR انجام میشود. جریان DC باتریها در یک یو پی اس ۱۰ کیلوولتآمپر با ولتاژ باس ۱۹۲ ولت، به راحتی به ۵۰ آمپر میرسد. SSR باید جریان مستقیم را در ولتاژ بالا (تا ۴۰۰ ولت DC) بدون ایجاد قوس قطع کند. SSRهای ماسفتی مناسب این بخش هستند، چون افت ولتاژ بسیار پایینی در حالت روشن دارند و تلفات حرارتی را کاهش میدهند.
نقطه سوم: پرشارژ خازنهای لینک DC. هنگام راهاندازی اولیه، خازنهای بزرگ باس DC با جریان هجومی شدیدی مواجه میشوند. اگر SSR این مسیر را با یک مقاومت محدودکننده جریان ترکیب کند، از آسیب به پل دیودها و فیوزها جلوگیری میشود. SSR این بخش باید جریان پیک ۱۰۰ تا ۲۰۰ آمپر را برای مدت ۱۰۰ میلیثانیه تحمل کند.
پارامترهای ولتاژ و جریان؛ عدد و رقم واقعی، نه تخمین
بزرگترین اشتباه در انتخاب SSR، نگاه کردن به جریان نامی روی بدنه قطعه و تطبیق دادن آن با جریان بار است. در یو پی اس، جریان نامی فقط نقطه شروع است. شما باید جریان هجومی، جریان غیرعادی در حالت بایپس و حتی جریان خطای احتمالی را محاسبه کنید.
برای یک یو پی اس سه فاز ۲۰ کیلوولتآمپر با خروجی ۳۸۰ ولت، جریان هر فاز حدود ۳۰ آمپر است. اگر SSR بایپس را برای این جریان انتخاب کنید، در اولین تست اضافهبار ۱۵۰ درصدی (که برای یو پی اس استاندارد است) جریان از ۴۵ آمپر عبور میکند.
بعلاوه، هارمونیکهای ناشی از بارهای غیرخطی، جریان پیک را تا ۱.۸ برابر جریان RMS بالا میبرد. بنابراین، SSR باید جریان نامی حداقل ۵۰ آمپر داشته باشد، با قابلیت تحمل جریان هجومی یک سیکل (۲۰ میلیثانیه) به میزان ۵۰۰ آمپر.
در سمت DC قضیه جدیتر است. یک SSR بادوام و باکیفیت که برای قطع جریان باتری ۲۰۰ ولت DC انتخاب میشود، باید ولتاژ نامی حداقل ۴۰۰ ولت داشته باشد. چرا؟ زیرا ولتاژ فلوت شارژ باتریهای سرب-اسید ۱۲ ولت میتواند به ۱۳.۸ ولت برسد.
برای یک رشته ۱۶ تایی، ولتاژ واقعی ۲۲۰ ولت است. با احتساب ضریب اطمینان ۱.۵ برابر و نوسانات گذرا، ولتاژ بلوکهکننده SSR نباید زیر ۴۰۰ ولت DC باشد. اگر ولتاژ پایینتر انتخاب کنید، با اولین جهش ولتاژ ناشی از قطع شارژر، SSR به حالت هدایت ناخواسته میرود و فاجعه رخ میدهد.
اینجاست که مفهوم I²t (انتگرال مربع جریان برای فیوز) خودش را نشان میدهد. برای حفاظت SSR در برابر اتصال کوتاه، باید یک فیوز فوقسریع نیمههادی با I²t کمتر از مقدار مجاز SSR انتخاب کنید.
اگر SSR شما I²t برابر ۵۰۰۰ آمپر مربع ثانیه دارد، فیوز انتخابی باید ۴۰۰۰ A²s یا کمتر باشد. در غیر این صورت فیوز دیر عمل میکند و SSR قبل از فیوز میسوزد. این محاسبه را هرگز نادیده نگیرید.
مشاوره رایگان هر سوال شما از رله های SSR و محصولات سوشیما صنعت
فقط یک تماس تا رضایت شما از خرید
- ✅ ارسال به سراسر کشور
- ✅ گارانتی معتبر و اصالت کالا
- ✅ مشاوره رایگان قبل و بعد از خرید
مدیریت حرارتی؛ چرا هیت سینک همه چیز را تعیین میکند
SSR در حالت روشن، یک مقاومت اهمی کوچک (در حد میلیاهم) دارد. وقتی جریان ۳۰ آمپر از یک SSR با افت ولتاژ ۱.۲ ولت RMS عبور میکند، توان تلفاتی معادل ۳۶ وات تولید میشود. این ۳۶ وات اگر دفع نشود، دمای پیوند نیمههادی را به سرعت از ۱۲۵ درجه سانتیگراد عبور میدهد و قطعه از کار میافتد.
انتخاب هیت سینک یک فرمول ساده دارد. مقاومت حرارتی کل از پیوند تا محیط برابر است با مجموع مقاومت حرارتی پیوند به کیس (Rθjc)، کیس به هیت سینک (با خمیر سیلیکون) و هیت سینک به محیط. اگر SSR شما Rθjc معادل ۰.۸ درجه سانتیگراد بر وات دارد و توان تلفاتی ۳۶ وات است، فقط ۲۸.۸ درجه اختلاف بین پیوند و کیس خواهید داشت.
حال اگر دمای محیط داخل کابینت یو پی اس ۵۰ درجه باشد و بخواهید دمای پیوند از ۱۰۰ درجه تجاوز نکند، مقاومت حرارتی هیت سینک به محیط باید کمتر از (۱۰۰-۵۰-۲۸.۸)/۳۶ = ۰.۵۸ درجه بر وات باشد. این عدد، یک هیت سینک آلومینیومی فیندار با طول تقریبی ۱۵۰ میلیمتر و جریان هوای اجباری را طلب میکند. بدون فن، SSR در کابینت بسته به سرعت وارد چرخه حرارتی و خاموشی میشود.
در یو پی اسهای با توان بالا، SSRها را روی یک هیت سینک مشترک با سنسور NTC و میکروکنترلر مانیتور میکنند. اگر دمای هیت سینک از ۸۰ درجه عبور کند، بار به بایپس منتقل میشود تا SSR خنک شود. این یعنی طراحی حرارتی، تنها به محاسبه مقاومت ختم نمیشود، بلکه الگوریتم حفاظتی یو پی اس را هم شکل میدهد.
dv/dt و پدیده روشن شدن ناخواسته
یکی از گولزنندهترین مشکلات در SSRهای AC که با تریستور یا تریاک ساخته شدهاند، روشن شدن خودبهخودی در اثر تغییرات سریع ولتاژ است. در خروجی یک یو پی اس، وقتی بارهای سلفی مانند موتور یا ترانسفورماتور قطع و وصل میشوند، نرخ تغییر ولتاژ (dv/dt) میتواند به چند هزار ولت در میکروثانیه برسد. اگر SSR آستانه dv/dt پایینی داشته باشد (مثلاً ۲۰۰ V/µs)، بدون دریافت سیگنال گیت روشن میشود و اتصال ناخواسته بین اینورتر و برق شهر ایجاد میکند. این یعنی اتصال کوتاه بین دو منبع ناهمگام.
برای یو پی اس، حداقل dv/dt قابل قبول در SSR بایپس ۵۰۰ V/µs است. اما توصیه عملی این است که SSR با dv/dt بالای ۱۰۰۰ V/µs انتخاب کنید، حتی اگر کمی گرانتر باشد. مدار اسنابر (RC Snubber) داخلی SSR در این مورد کمک میکند، اما به تنهایی کافی نیست.
خود نیمههادی باید ساختاری داشته باشد که گیت آن در برابر گذراهای سریع ایمن باشد. برندهای معتبر SSR مثل سوشیما صنعت، تست dv/dt را در دمای حداکثر پیوند (۱۲۵°C) انجام میدهند و عدد واقعی را در دیتاشیت ثبت میکنند. از SSRهایی که فقط مقدار dv/dt در ۲۵ درجه را ذکر میکنند، فرار کنید.
ایزولاسیون و سیگنال کنترل؛ اتصال مطمئن بین فرمان دیجیتال و قدرت
در برد کنترل یو پی اس، یک میکروکنترلر با سیگنال ۳.۳ یا ۵ ولت فرمان روشن شدن SSR را صادر میکند. SSR باید این سیگنال ضعیف را از بخش قدرت با ولتاژهای ۴۰۰ ولت DC یا ۶۰۰ ولت AC ایزوله کند. استاندارد ایزولاسیون در یو پی اسهای صنعتی حداقل ۲۵۰۰ ولت RMS بین ورودی کنترل و خروجی قدرت است. این مقدار را با تست دیالکتریک واقعی (هایپات) میسنجند، نه صرفاً ادعای کاتالوگ.
نوع سیگنال کنترل هم مهم است. SSRهای DC معمولاً با ولتاژ ۳ تا ۳۲ ولت DC تحریک میشوند و جریان ورودی آنها بین ۵ تا ۲۰ میلیآمپر است. اگر از خروجی مستقیم میکروکنترلر بدون بافر استفاده میکنید، مطمئن شوید جریان خروجی پین از ۸ میلیآمپر بیشتر نباشد.
در غیر این صورت، یک درایور ترانزیستوری ساده بین میکرو و SSR اضافه کنید. برای SSRهای AC (تریستوری)، گاهی نیاز به پالس ترانسفورماتور برای ایزولاسیون گیت داریم که طراحی را پیچیدهتر میکند. اما SSRهای مدرن با اپتوکوپلر و تریاک داخلی، این دردسر را حذف کردهاند.
یک تست حیاتی که در کارگاه انجام میدهیم: SSR را در ماکزیمم ولتاژ AC و دمای محیط ۵۰ درجه روشن کنید، سپس با اسیلوسکوپ ایزوله، ولتاژ دو سر خروجی را بررسی کنید. اگر در لحظه خاموشی، ولتاژ نشتی بیش از ۵ میلیآمپر از خود نشان داد، یعنی لایه سدّ نیمههادی به تدریج در حال تخریب است. این SSR ظرف چند ماه آینده در سکوت کامل از دست میرود.
محافظتهای داخلی که نباید از آنها چشمپوشی کرد
در بازار، SSRهای ارزانقیمت فاقد هرگونه حفاظت داخلی عرضه میشوند. در یو پی اس، این قطعات بیشتر از ۶ ماه دوام نمیآورند. SSR مناسب برای یو پی اس باید حداقل سه حفاظت زیر را داشته باشد:
حفاظت در برابر اضافه ولتاژ گذرا: یک وریستور (MOV) داخلی با ولتاژ کلیمپینگ متناسب با ریتینگ SSR. برای یک SSR با ولتاژ نامی ۴۸۰ ولت AC، وریستور باید اضافه ولتاژهای بالای ۸۰۰ ولت را جذب کند و انرژی آن در حد ۱۰۰ تا ۲۰۰ ژول باشد. این عدد را با توجه به کلاس حفاظتی کابینت یو پی اس (Category III یا IV) انتخاب میکنیم.
حفاظت در برابر اضافه جریان لحظهای: فیوز فوقسریع نیمههادی که قبلاً اشاره شد. اما خود SSR هم میتواند مدار محدودکننده جریان داخلی داشته باشد. در SSRهای ماسفتی پیشرفته، مدار Active Current Limiting در لحظه اتصال کوتاه، جریان را در حد ۳ برابر جریان نامی محدود میکند و سپس خاموش میشود. این قابلیت یک نجاتدهنده واقعی در مدار باتری است.
مدار اسنابر RC داخلی: برای SSRهای AC اجتنابناپذیر است. یک اسنابر با مقادیر ۱۰۰ اهم و ۰.۱ میکروفاراد میتواند نوسانات ناشی از بارهای سلفی را میرا کند. بدون اسنابر، پیک ولتاژ در لحظه قطع جریان سلفی، SSR را سوراخ میکند.
جدول مقایسه فنی؛ SSR مناسب یو پی اس در برابر نمونه تجاری معمولی
| پارامتر | SSR صنعتی مخصوص UPS | SSR تجاری عمومی |
|---|---|---|
| ولتاژ نامی AC | ۴۸۰ تا ۶۰۰ ولت (با ضریب اطمینان ۱.۶) | ۲۴۰ تا ۳۸۰ ولت (بدون ضریب واقعی) |
| جریان نامی (در دمای ۴۰°C) | مشخص شده در دمای ۴۰°C با ضریب کاهشی (Derating) واضح | مشخص شده در ۲۵°C، بدون نمودار کاهش جریان در دما |
| جریان هجومی (۱ سیکل) | ۱۰ تا ۱۵ برابر جریان نامی (مثلاً 125A نامی، هجومی 1250A) | ۵ تا ۸ برابر جریان نامی |
| dv/dt خاموشی | ۱۰۰۰ V/µs در ۱۲۵°C تضمین شده | ۲۰۰ V/µs در ۲۵°C (عملاً بیاعتبار در دمای کار) |
| مقاومت حرارتی (Rθjc) | کمتر از ۰.۵ °C/W (با لایه سرامیکی DBC) | بیشتر از ۱.۵ °C/W (با عایق پلاستیکی) |
| ایزولاسیون ورودی-خروجی | ۴۰۰۰ ولت RMS (تست شده) | ۲۵۰۰ ولت (ادعایی) |
| محافظت MOV داخلی | دارد (با انرژی 150J) | ندارد |
| قیمت نسبی | ۳ تا ۵ برابر نمونه تجاری | پایه |
این جدول یک راهنمای سریع است. اگر SSR انتخابی شما در ستون سمت راست قرار میگیرد، آن را در یو پی اس با بار حیاتی استفاده نکنید. هزینه تعویض مکرر و خرابی بار، اختلاف قیمت را چند برابر جبران میکند.
نکاتی که در کاتالوگها نمیبینید؛ تجربه میدانی در کارگاه تعمیر یو پی اس
در طول سالها کار روی یو پی اسهای ۱ تا ۲۰۰ کیلوولتآمپر، الگوهای خرابی SSR یک چیز را فریاد میزنند: بیشتر خرابیها از داغ شدن تدریجی و چرخههای حرارتی ناشی میشود، نه از یک اضافهبار ناگهانی. SSR هر بار که روشن و خاموش میشود، تحت تنش انبساط و انقباض قرار میگیرد.
اگر هیت سینک به درستی طراحی نشده باشد، بعد از ۱۰,۰۰۰ سیکل حرارتی، لایه لحیم بین چیپ و پایه ترک میخورد و مقاومت حرارتی دو برابر میشود. بعد از آن، مدار وارد یک سیکل معیوب میشود: دما بالا میرود، مقاومت افزایش مییابد، دما باز هم بالاتر میرود، تا جایی که فیوز میپرد یا نیمههادی ذوب میشود.
یک راه مقابله، استفاده از SSR با تکنولوژی DBC (Direct Bonded Copper) است. در این روش، تراشه نیمههادی مستقیماً روی زیرلایه سرامیکی با هدایت حرارتی بالا متصل میشود. این کار مقاومت حرارتی را تا ۵۰ درصد کاهش میدهد. برای یو پی اسهایی که در کانتینرهای بیرونی و تحت تابش آفتاب کار میکنند، این فناوری الزامی است.
نکته دیگر، آلودگی و رطوبت است. SSR با بدنه اپوکسی ساده، رطوبت را به مرور جذب میکند. در یک محیط مرطوب (بالای ۸۵% رطوبت نسبی)، جریان نشتی سطحی افزایش مییابد و SSR در حالت خاموش هم کمی هدایت میکند. اگر یو پی اس در سواحل خلیج فارس نصب شده، حتماً SSR با استاندارد IP20 و پوشش کانفرمال روی برد انتخاب کنید.
انتخاب گامبهگام SSR برای یک یو پی اس نمونه
بیایید یک مثال کاملاً عملی را مرور کنیم. فرض کنید یک یو پی اس ۶ کیلوولتآمپر با خروجی ۲۲۰ ولت تک فاز داریم. میخواهیم SSR بایپس استاتیک را انتخاب کنیم.
گام اول: تعیین جریان نامی بار. جریان خروجی در بار کامل: ۶۰۰۰ / ۲۲۰ = ۲۷.۲ آمپر. اما یو پی اس باید ۱۲۵% بار را به مدت ۱۰ دقیقه تحمل کند. پس جریان طراحی: ۲۷.۲ × ۱.۲۵ = ۳۴ آمپر. همچنین هارمونیک سوم در بارهای غیرخطی میتواند جریان پیک را ۱.۶ برابر RMS کند. بنابراین جریان عبوری مؤثر میتواند تا ۳۴ × ۱.۶ ≈ ۵۵ آمپر پیک داشته باشد. پس SSR باید جریان نامی ۵۰ آمپر RMS را در دمای ۴۰ درجه پشتیبانی کند.
گام دوم: جریان هجومی. بدترین حالت در بایپس، انتقال بار ترانسفورماتوری است. جریان هجومی مغناطیسکنندگی میتواند ۱۰ برابر جریان نامی ترانس باشد. اگر ترانسفورماتور ۳ کیلوولتآمپر در خروجی باشد، جریان نامی آن ۱۳.۶ آمپر و هجومی ۱۳۶ آمپر. اما این جریان به سرعت میرا میشود (حدود ۱ سیکل). SSR با جریان نامی ۵۰ آمپر باید جریان هجومی ۵۰۰ آمپر (۱۰ برابر) را برای ۲۰ میلیثانیه تاب بیاورد. دیتاشیت را چک میکنیم: حتماً عدد Itsm برای ۱ سیکل ۵۰ هرتز را بررسی کنید. باید حداقل ۵۰۰ A باشد.
گام سوم: ولتاژ بلوکهکننده. ولتاژ شبکه ۲۲۰ ولت با تلورانس ۱۰% میشود ۲۴۲ ولت. پیک آن ۳۴۲ ولت است. با احتساب ۲۰% اضافه ولتاژ موقت، به ۴۱۰ ولت میرسیم. ضریب اطمینان ۱.۵ میدهد ۶۱۵ ولت. پس SSR با ولتاژ نامی ۶۰۰ ولت AC انتخاب میکنیم. این عدد را رند نکنید. ۴۸۰ ولت کافی نیست.
گام چهارم: هیت سینک. SSR انتخاب شده دارای افت ولتاژ ۱.۰ ولت RMS در ۵۰ آمپر است. تلفات = ۵۰ وات. دمای محیط کابینت: ۴۵ درجه. Rθjc = ۰.۶ °C/W. پس پیوند تا کیس: ۵۰×۰.۶=۳۰ درجه. دمای کیس = ۴۵+۳۰=۷۵ درجه. حال اگر بخواهیم پیوند ۱۰۰ درجه بماند، مقاومت هیت سینک به محیط = (۱۰۰-۴۵)/۵۰ – ۰.۶ = ۱.۱ – ۰.۶ = ۰.۵ °C/W. چنین هیت سینکی با طول ۱۲۰ میلیمتر و فن ۱۲ ولت قابل دستیابی است. بدون فن، به طول ۲۰۰ میلیمتر و پرههای بلند نیاز داریم.
گام پنجم: تست عملی. بعد از نصب، با دوربین حرارتی دمای بدنه SSR را در بار کامل بعد از ۲ ساعت چک کنید. نباید از ۸۰ درجه عبور کند. اگر گذشت، فن یا هیت سینک را ارتقا دهید.
سوالات متداول درباره انتخاب SSR در یو پی اس
۱. آیا میتوان به جای SSR از رله الکترومکانیکی در بایپس یو پی اس استفاده کرد؟
رله الکترومکانیکی سرعت انتقالی در حد ۱۰ تا ۲۰ میلیثانیه دارد. برای بارهای حساس مثل سرورها و تجهیزات پزشکی، قطعی بیش از ۵ میلیثانیه باعث ریست شدن منبع تغذیه میشود. SSR با زمان روشن/خاموش زیر ۱ میلیثانیه، تنها گزینه قابل قبول برای سوئیچینگ بدون وقفه است. ضمن اینکه عدم وجود کنتاکت مکانیکی، جرقه و نویز EMI را حذف میکند که برای مدارات حساس داخل یو پی اس حیاتی است.
۲. چرا SSRهای ماسفتی برای قطع جریان DC باتری بهتر از SSRهای تریستوری هستند؟
تریستور در جریان DC بعد از روشن شدن، با قطع ولتاژ گیت خاموش نمیشود و نیاز به مدار کموتاسیون اجباری دارد. اما ماسفت با ولتاژ گیت کنترل میشود و میتواند جریان DC را در هر لحظه قطع کند. به علاوه، ماسفتها در حالت موازی به راحتی جریان را تقسیم میکنند و تلفات هدایتی کمتری دارند (RDS(on) در حد میلیاهم). برای بانک باتری ۱۹۲ ولت و ۵۰ آمپر، یک ماژول SSR ماسفتی ۲۰۰ ولت ۱۰۰ آمپر با افت ولتاژ ۰.۱ ولت، تنها ۱۰ وات تلفات دارد در مقابل تلفات ۵۰ وات یک تریستور با افت ۱ ولت.
۳. معنی واقعی جریان نامی درج شده روی SSR چیست و چرا در یو پی اس باید آن را کاهش دهیم؟
جریان نامی SSR معمولاً در دمای ۲۵ درجه سانتیگراد و با هیت سینک ایدهآل (مقاومت صفر) تعریف میشود. در دنیای واقعی، دمای محیط داخل یو پی اس حداقل ۴۰ درجه است و هیت سینک مقاومت حرارتی دارد. بنابراین باید از نمودار Derating داخل دیتاشیت استفاده کنید. معمولاً به ازای هر ۱۰ درجه افزایش دمای کیس، ۲۰% از جریان نامی کم میشود. اگر SSR شما ۵۰ آمپر در ۲۵ درجه است، در ۵۵ درجه ممکن است فقط ۳۰ آمپر قابل استفاده باشد. این کاهش را در محاسبات بایپس یو پی اس جدی بگیرید.
۴. فیوز مناسب برای حفاظت SSR را چگونه انتخاب کنیم؟
فیوز باید از نوع فوقسریع (Super Fast) با رده aR یا gR باشد. مهمترین پارامتر، I²t فیوز است که باید حتماً از I²t مجاز SSR (در همان ولتاژ) کمتر باشد. برای مثال اگر SSR شما I²t=۳۰۰۰ A²s دارد، فیوز با I²t=۲۵۰۰ A²s انتخاب کنید. ولتاژ نامی فیوز باید برابر یا بیشتر از ولتاژ مدار باشد و جریان نامی فیوز ۱.۱ تا ۱.۳ برابر جریان نامی SSR تنظیم شود. نصب فیوز به صورت سری بلافاصله قبل از SSR روی هیت سینک انجام میشود.
۵. آیا اسنابر RC داخلی SSR کافی است یا باید خارجی هم اضافه کنیم؟
در اکثر SSRهای صنعتی با dv/dt بالا، اسنابر داخلی برای بارهای مقاومتی کافی است. اما وقتی SSR مستقیماً یک ترانسفورماتور یا سلف بزرگ را در خروجی یو پی اس سوئیچ میکند، اضافه کردن یک اسنابر خارجی اضافی روی ترمینالهای خروجی ضروری است. مقادیر پیشنهادی: مقاومت ۴۷ اهم ۵ وات و خازن ۰.۲۲ میکروفاراد با ولتاژ ۶۳۰ ولت AC. این کار عمر SSR را چند برابر میکند.
۶. مهمترین تفاوت SSRهای سه فاز و تک فاز در کاربرد UPS چیست؟
SSRهای سه فاز یکپارچه، هر سه کانال را در یک پکیج دارند. مشکل اینجاست که گرمای تولیدی سه فاز در یک محفظه متمرکز میشود و تداخل حرارتی بالا میرود. در یو پی اسهای سه فاز بالای ۱۰ کیلوولتآمپر، ترجیح بر استفاده از سه عدد SSR تک فاز مجزاست تا توزیع حرارت بهتر و قابلیت تعویض آسانتر داشته باشیم. همچنین پیکربندی مستقل، امکان عیبیابی فاز به فاز را سادهتر میکند.
۷. طول عمر مفید یک SSR در یو پی اس چقدر است و چه عواملی آن را کاهش میدهد؟
برخلاف رلههای مکانیکی که تعداد سوئیچینگ عمرشان را تعیین میکند، SSR در صورت مدیریت حرارتی صحیح، عمری بیش از ۱۰ سال و ۱ میلیون سیکل دارد. عامل اصلی کاهش عمر، چرخههای حرارتی شدید است. هر بار که SSR خاموش و روشن میشود، یک شوک حرارتی به لایههای اتصال وارد میشود. اگر نوسان دمای پیوند بیش از ۴۰ درجه باشد، عمر قطعه نصف میشود. به همین دلیل، طراحی هیت سینک باید طوری باشد که دمای SSR در تمام شرایط بار، ثابت و زیر ۸۰ درجه بماند.
جمعبندی عملی
رله حالت جامد در یو پی اس یک انتخاب مهندسی دقیق است، نه یک خرید ساده از بازار. ولتاژ بلوکهکننده را با ضریب ۱.۵ برابر پیک ولتاژ مدار انتخاب کنید. جریان نامی را بر اساس بدترین حالت هارمونیکی و اضافهبار محاسبه کنید و همواره ۲۰% بالاتر از عدد نهایی درنظر بگیرید.
مهمتر از همه، طراحی حرارتی را روی کاغذ انجام دهید و سپس با تست عملی صحت آن را تأیید کنید. SSR خوب و بادوام و قوی ، وقتی درست انتخاب شود، سالها بدون کوچکترین خرابی در قلب یو پی اس کار میکند و اجازه نمیدهد برق بار حساس حتی برای یک میلیثانیه قطع شود.
اگر در حال طراحی یا تعمیر یو پی اس هستید، دفعه بعد که دستتان به SSR رسید، به جای نگاه به برند و قیمت، مشخصههای dv/dt، نمودار Derating و جنس زیرلایه را چک کنید. همان سه پارامتر است که فاتحه یک یو پی اس را میخواند یا آن را به یک سیستم شکستناپذیر تبدیل میکند.
