固态继电器散热

为什么使用固态继电器必须考虑期间散热

通态时损耗是SSR发热的主要原因。SSR工作结温度不得超过125℃，相对底板（壳温）的温升，一般不超过80℃。这时须根据实际工作环境条件，合理选用散热器尺寸。应避免因过热引起失控（常通），甚至损坏。否则应降低工作电流，使器件可靠工作。连续负载电流小于5A的固态继电器可选择线路板安装型；大功率10A以下的固态继电器安装时可采用散热条件良好的仪器底板；10A及10A以上的固态继电器需配散热器。固态继电器与散热器安装面间须涂一层导热硅脂。当固态继电器连续使用在30A以下时可采用自然风冷，连续工作电流超过30A时，需采用强制风冷。散热器加工平面要求平整无毛刺，大功率继电器底板和散热器接触面间应均匀涂抹导热硅脂，用标准螺钉将继电器和散热器紧固。按照配电柜电器安全标准，散热器不推荐接地，以避免短路产生的高能量对地飞弧。安装方法是垂直安装在通风条件良好的机箱上，并应注意充分利用空气对流的散热条件。

电力导线截面积可按4～8A/mm²选择。接线一般采用软导线过渡，引出应有支承，避免端子受力折断。高温高湿环境，结合部还应涂导电膏，以降低发热、防潮及放电化学腐蚀。固态调压器外接的电位器因直接带电，要注意绝缘和安全。

如何判断固态继电器散热片是否合适？

在一些应用场合，一旦确定使用某种型式的散热片或者散热片已经安装好了。我们需要来判断和证实一下所用的散热片是否能够有充足的散热效果，以保证固态继电器正常工作。

下面是一种用来判断散热片是否合适的简单方法，其中会用“如何正确选择固态继电器散热片”一文中一些计算公式反向计算。这个技巧也可以用在检查一些现有的固态继电器系统，来判断固态继电器是否工作可靠。本方法包括确定固态继电器内部功率元件（可控硅或晶闸管）的工作温度，然后与固态继电器内部功率元件允许的极限温度进行比较。固态继电器内部功率元件最高允许工作温度为125℃。通常还需要留一定的安全余量，通常用115℃作为固态继电器内部功率元件最高允许工作温度。

在进行计算判断之前，还有另外一些参数需要知道。固态继电器的实际负载电流，固态继电器功率元件到基板的热阻Rj。通常，固态继电器基板温度测量点应该是基板的中心位置，但是由于固态继电器已经安装到散热片上，就不可能再测量基板中心的温度。另外一个可以测量基板温度的位置是固态继电器固定螺丝处，此处能测量到基板的温度，但一般需要在测量温度基础上再加3－5度的温度位置偏差补偿。

利用以上的这些数据，大约估计每1安培的电流产生1瓦的功率消耗（35安培＝35瓦）。然后乘以热阻Rj，得到从基板到内部功率元件的温升。此温升再加上基板温度就可以得到固态继电器内部功率元件的工作温度，此工作温度如果低于115℃，则说明这个散热片选择合适。

固态继电器用散热器需要哪些标准？

发热量的计算公式（两种）：

1：单相固态继电器、单相交流调压模块、R系列固体调压器

发热量=实际负载电流（安培）×1.5瓦/安培

对三相固态继电器、三相交流调压模块，其实际负载电流应为三相实际负载电流之和。

2：对于单相全控整流模块

发热量=实际负载电流（安培）×3.0瓦/安培。

散热器的作用就是把单相固态继电器或可控硅模块产生的热量散发出去，散热效果不但跟散热器的大小有关，还跟环境温度（季节）、通风条件（自然冷却或强迫冷却及风量大小）以及安装密度等因素均有关。

散热器参考标准：使单相固态继电器或可控硅模块的底板（与散热器接触面）温度不得超过80℃。因此实际应用中可在散热器安装面靠近固态继电器或模块的边缘处（20mm以内）安装一只75℃的温度开关（带一对常闭触点），把单相固态继电器或模块的控制信号串入这对常闭触点，这样当检测点温度超过75℃时，常闭触点跳开，切断控制信号，强迫关闭固态继电器或模块的输出，使其得到保护。一般在每相实际电流超过50A、安装密度大、环境温度高的地方，采用温度开关保护。

选用散热器除考虑上述因素外，还要考虑单相固态继电器或可控硅模块本身体积与散热器能否相配，以及散热器在机柜中的安装空间。但最终要保证即使在最恶劣情况下单相固态继电器或可控硅模块的底板温度也不得超过80℃。