AC SSRのサイクル速度はどれくらいですか?


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Arduinoで運転しているPID /ヒーターのセットアップがあります。Opto 22 MP240D4ソリッドステートリレーを使用して、約1A 120V 60 Hz(抵抗ヒーター)を切り替えています。ゼロクロスターンオンかどうかは、製品シートまたはデータシートからは明らかではありません。また、ほんの少しの状況で、アプリケーションは非常に低い質量の加熱要素であるため、典型的なPIDプラントの観点からは少し珍しいです。

システムから最高のパフォーマンスを引き出すために、パルス幅/密度変調の細分性を最小限に抑えたいです。

明らかに、それはゼロクロスの数なので、私の絶対的な上限は120 Hzです。しかし、高パルス速度で実行することに害がありますか(熱疲労、チップへのストレスなど)。

また、パルス幅変調またはパルス密度変調には利点がありますか?


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データシートのどこにこのデバイスがゼロクロッシング同期されていると書いてありませんか。デバイスはゼロクロッシングでオフになりますが、ホールド電流を維持するのに十分な電圧がある場合はいつでもオンにすることができます。
Jack Creasey 2017年

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ああ、きちんと。ええ、ここ製品シートに基づくと、21ページは、ゼロクロスターンオンであることを意味します。
DeusXMachina 2017年

実際、製品シートはそれを意味するものではなく、非常に明確に述べています!「すべてのOpto 22 AC出力ソリッドステートリレーは、ゼロクロスターンオン回路で設計されています。」-したがって、半サイクル全体のみを制御することができます。
marcelm 2017年

公益事業会社は、そのように切り刻むことにより、純粋な正弦波を歪めることを許可していますか?
0tyranny 0poverty 2017年

@クリス・H・ワース。調光器スイッチで制御される照明は約200Wですが、電気ヒーターはより多くの電力を消費するため、より多くの電流を消費します。
0tyranny 0poverty 2017年

回答:


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ゼロクロッシングごとにゼロクロッシングSSRをオンまたはオフにしても害はありません。

24台のヒーターを同時に制御しなければならないシステムで、それを1回正確に行いました。制御アルゴリズムは、各ヒーターの駆動量に比例する0〜255の値を生成しました。低レベルでは、ブレゼンハムアルゴリズムを使用して、各ヒーターを次の停止サイクルでオンにするかどうかを各半サイクルで決定しました。それはとてもうまくいきました。


主電源への同期を検討していますが、追加のコンポーネントが必要になるため、パフォーマンス上の利点と比較検討する必要があります。それが完全に実行可能であることを知っているのは良いことです。また、Bresenhamアルゴリズムを使用して低電力レベルでそのきめ細かい制御を行うことは非常に優れているので、間違いなくそれを覚えておく必要があります:)
DeusXMachina

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120 Hzでオン/オフを切り替える心配はありませんが、前述のとおり、パルス幅は1/120 Hzに制限されています。壁のスイッチから直接実行している場合は、最小パルス幅として1/2サイクルを使用できますが、変圧器を介して実行している場合は、DCバイアスが発生しないように半サイクルの偶数を使用します。

パルスレートは常に120の倍数になるので、ここではパルス幅変調が自然です。暖房アプリケーションでは、2.13(256/120)秒ごとに「オン」になり、「オフ」になるフィードバック付きの8ビットPWM負荷抵抗が適切な場合は、120秒または60秒の境界が適切です。


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DCバイアスについて非常に良い点。私は間違いなくそれを心に留めておきますが、私はおそらくそれほど速く脈打っていないでしょう。
DeusXMachina 2017年

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@JackCreaseyに同意します。データシートにはゼロクロッシングについての記述はありません。

頻度によっては、エイリアシングが発生する可能性があります。SCRは、トリガーするタイミングに関係なく、半サイクルの残りの間オンのままになります。

約2秒のサイクルを使用することをお勧めします。特に、主電源のゼロクロッシングに同期したくない場合は、もう少し良いと思います。あなたが本当に、本当に良い理由がない限り、それはサーマルセットアップに十分な速さです。多くの場合、10〜20秒で十分です(IRヒーターのように、温度を秒単位で大幅に変化させるものを除く)。

パワー半導体に熱疲労を引き起こすには、約2〜3秒のサイクルが最悪のケースです。数年前に、パワー半導体の過熱と故障(通常はオン状態)を引き起こすダイボンドが原因で数百万ドルのねじ込みが発生しました。現代のものはより良いです、そしてそれは最大定格から十分に遠ざけるのを助けます。


2秒周期ですか?ええ、それは私のアプリケーションに10-20度のオーバーシュートを引き起こします。私の最小期間はおそらく0.5秒です。
DeusXMachina 2017年

@DeusXMachina 1〜2回のオン/オフで10〜20度(F?C?)の変動が発生する場合は、時間の比例ではなく、位相制御を考慮する必要があります。これは、IR加熱の場合によく見られます。オーバーシュートは通常、出力スキームによって引き起こされるのではなく、チューニングの悪さや制御アルゴリズム(積分項のワインドアップなど)の不良が原因です。
Spehro Pefhany 2017年

Spehro Pefhany-AC波形のアクティブな監視が必要ですか?それとも、一種の開ループの方法で行うことができますか?
DeusXMachina 2017年

コントローラから4〜20mAや0-10Vなどの制御信号を受け入れ、関連する電力レベルを出力するモジュールを購入できます。これは、産業の仕事ではかなり一般的です。車輪を再発明する時間はありません。
Spehro Pefhany 2017年

OPで指定されたOpto 22の部分は、同じ番号のCrydomの部分とは異なるように見えます。
Andrew Morton 2017年
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