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ソリッドステート・リレー(SSR)の誘導負荷のサージ(逆起電圧)対策について教えてください。

FAQ番号:FAQ02075

 

回答

SSRの出力素子の耐電圧を超えた逆起電力がかかった場合、SSRの出力素子の破壊の原因となります。
誘導負荷を接続する場合は、バリスタ、ダイオードなどの素子を接続し、サージ対策をすることをお奨めします。
交流/直流で、最適な素子が異なります。
交流/直流
交流 (表1) 交流回路のサージ対策
(表2) 外付けするバリスタの素子(交流回路)
直流 (表3) 直流回路のサージ対策
(表4) 逆起電圧吸収用の素子の例
(表5)  外付けするダイオード、ツェナーダイオードの素子(直流回路)

■交流回路(交流負荷)の場合

(表1) 交流回路のサージ対策
 SSR が使用される交流電源にエネルギーの大きいサージ電圧が重畳した場合、SSRのLOAD端子間に
 挿入されたCRスナバ回路(SSRに内蔵)の抑制効果が能力不足となり、SSRの出力素子の破壊の原因となります。
 バリスタを内蔵している機種と内蔵していない機種で接続が異なります。
サージ
吸収素子
対象機種 対策
あり
(内蔵)

*2
ヒータ用 形G3PA
形G3PC
形G3NA
形G3NE
誘導負荷を開閉する場合は、負荷と並列にサージアブソーバ(バリスタ)を接続してください。
バリスタは、(表2)のような素子をお奨めします。


サージの発生源となる誘導負荷の両端に接続することでサージを抑えます。
形G3PJ *1
形G3PE(単相) *1
形G3PE(三相) *1
形G3PH *1
形G3PF *1
三相モータ用 形G3J
リレー
同一形状
形G3FM
形G9H
形G3RZ
基板用 形G3DZ
形G3S
なし リレー
同一形状
形G3F
形G3H
形G3B
形G3R-IA *3
形G3R-OA
形G3TA-IA *3
形G3TA-OA
形G3RV-SR□-A
形G3RV-SL□-A
   など
誘導負荷を開閉する場合、または電源ラインに開閉サージがのる場合は、SSRのLOAD端子両端、および負荷と並列にサージアブソーバ(バリスタ)を接続してください。
バリスタは、(表2)のような素子をお奨めします。

「バリスタa」は、SSRのLOAD端子両端に接続することでSSRを保護します。
「バリスタb」は、サージの発生源となる誘導負荷の両端に接続することでサージを抑えます。
基板用 形G3R
形G3CN
形G3M *4 など
*1 ヒータ負荷専用のSSRです。モータなどの開閉は使用は避けてください。
*2 形G3DZを除きバリスタを内蔵しています。形G3DZはダイオード、バリスタを内蔵しています。
*3 形G3R-I、形G3TA-Iは微小負荷用です。誘導負荷の開閉には適していません。
*4 形G3Mは2022年3月に生産を終了します。代替品の確認方法についてはこちらのFAQをご覧ください。

(表2) 外付けするバリスタの素子(交流回路)
使用電圧 バリスタ電圧 サージ耐量
AC100~120V 240~270V 1000A以上
AC200~240V 430~470V
AC380~480V 820~1000V

■直流回路(直流負荷)の場合

(表3) 直流回路のサージ対

 逆起電圧が発生する負荷には、DCソレノイド、電磁弁(バルブ)、モータブレーキ、コンタクタなどがあります。
 SSRの出力素子の耐電圧を超えた逆起電力がかかった場合、SSRの出力素子の破壊の原因となります。 
対象機種 対策
ヒータ用 形G3NA-D サージ吸収素子内蔵の有無に関わらず、誘導負荷を開閉する場合は、ダイオードなどの素子(表4)を負荷と並列に接続してください。
リレー
同一形状
形G3FD、形G3HD、形G3BD
形G3R-ID *3、形G3TA-ID *3
形G3R-OD、形G3TA-OD、
形G3RV-SR□-D、形G3RV-SL□-D
形G3FM、形G3RZ など
基板用 形G3RD、形G3CN、形G3M
形G3DZ、形G3S など
*3 形G3R-I、形G3TA-Iは微小負荷用です。誘導負荷の開閉には適していません。

(表4) 逆起電圧吸収用の素子の例
吸収素子
ダイオード ダイオード+
ツェナーダイオード
バリスタ CR
効果
 吸収素子のうち、ダイオード方式が逆起電力を抑制する効果が最も高くなります。
 ただし、ダイオードと負荷のループにて逆起電圧を消弧させるため、ソレノイドや電磁弁の復帰時間が
 長くなります。
 実使用回路にてご確認の上、ご使用ください。
 復帰時間が問題になる場合は、ツェナーダイオードと組み合わせることで復帰時間を短くすることができます。
 (ツェナーダイオードのツェナー電圧(Vz)を高くすればするほど復帰時間は短くなります。)
  ダイオード、ツェナーダイオードは、(表5)のような素子をお奨めします。      
   

(表5) 外付けするダイオード、ツェナーダイオードの素子(直流回路)
種類 推奨
ダイオード 耐電圧 VRM ≧電源電圧× 2
順電流 IF ≧負荷電流
ツェナー
ダイオード
ツェナー電圧  Vz <(SSR のコレクタ・エミッタ間電圧)-(電源電圧+2V)
ツェナー・サージ電力 PRSM > Vz ×負荷電流×安全率 (2~3)
 ・極性にご注意ください。電源の+側にダイオードのカソード側を接続します。

(2020年3月現在)