【经验】直流输出固态继电器KSJ600D25-L用作系统前端总开关的应用提示及安全使用配置要求

时间： 2020-01-05 来源：库顿

技术问答

本文主要介绍库顿直流600VDC输出固态继电器 KSJ600D25-L的作为系统前端总开关的应用提示及其安全使用配置要求。

应用原理框图

如下图，通过KSJ600D25-L控制直流负载的通断，电源电压为226VDC，负载稳态电流约2.5A，负载前端存在并联电容C2约470uF。

图1

潜在失效提示

应用电路在没有串联NTC和限流电阻R的情况下，此时实测固态继电器输出端的电压和电流波形如下图2，其中蓝色为电流，粉色为输出端电压，可见开启冲击电流最大峰值为39.2A，KSJ开启持续时间约2ms左右，而KSJ600D25-L内部的功率器件IGBT的安全工作曲线如图3，其1ms的曲线V_CE在100V条件下，其承受的电流介于10A和20A之间，而实际测试的开启持续时间1ms的平均电压在110V左右，而前1ms的平均电流则超过20A，所以其瞬时功耗远超出IGBT的安全工作曲线，此时极易导致内部IGBT烧毁失效。

图2 图3

应用建议

由于负载前端存在并联电容，导致开启瞬间出现较大冲击电流，建议在回路串联电阻R和NTC进行限流，实测取值R=5Ω和NTC=5Ω的情况下，测试开启电压和电流波形如下图4，其开启时间缩短至1ms左右，并且1ms内开启的平均电压降低至41V左右，峰值电流降至20A，开启平均电流降至16A左右，参照图3的1ms的安全工作曲线，其在50V的允许电流在30A附近，所以实际的开启特性已经处于IGBT的安全工作区域，对此进行10万次的寿命验证（通断条件为1s通，9s断），完全符合预期，此电路经过限流后可以安全通断工作，实际考虑到温度等条件的变化，限流电阻和NTC应进行适当调整，确保足够的安全余量。

图4

结论

直流SSR的输出一般选择MOSFET和IGBT作为开关器件，由于栅极结电容的存在，使得固态继电器的开启较为缓慢，所以对于直流SSR的应用，尤其是负载电压较高时，由于负载前端一般存在并联电容，作为总开关使用，一定需要对回路进行限流处理，确保其开启的瞬时功率处于内部功率器件的安全允许的范围内。

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KSJ系列单相直流输出

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