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アプリケーション要件に合った適切なソリッドステートリレーの選択方法 (DigiKey社【アプリケーションラボ】技術解説記事のご紹介)

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No. 2043 2025. 8. 5
アプリケーション要件に合った適切なソリッドステートリレーの選択方法
(DigiKey社【アプリケーションラボ】技術解説記事のご紹介)
第4回 学生アイディアコンテスト受賞者発表
マルツの技術情報
生産中止品のリメイク電源回路基板の製作 【LP28:電源回路編】
アプリケーション要件に合った適切なソリッドステートリレーの選択方法
(DigiKey社【アプリケーションラボ】技術解説記事のご紹介)
 「アプリケーションラボ」は、DigiKey社のご協力をいただいて、DigiKey社が公開している新製品や技術情報を日本語でご紹介するWebページです。基礎技術から最新技術まで有益な情報を公開していますので、是非ご活用ください。

 今回は、産業用途では不可欠のスイッチ素子といえるソリッドステートリレー(SSR)の種類と特長および選択方法について解説した記事をご紹介します。

アプリケーション要件に合った適切なソリッドステートリレーの選択方法

 産業用途では、電気回路のオン/オフや信号の切り替えを行うリレーが重要な役割を担います。リレーには、電気機械式の有接点リレーと半導体を用いた無接点リレーがあります。コストの面では有接点リレーが有利ですが、無接点リレーは高速にスイッチングできノイズが少なく長寿命なので、精密な制御や信頼性を求める用途では無接点リレーが採用されています。

 ソリッドステートリレー(SSR)は無接点リレーの代表的なデバイスで、電気機械式リレーの代わりに頻繁に利用されますが、さまざまな負荷に対応した製品が用意されているため、使用目的に合った適切なSSRを選択する必要があります。

 SSRは、制御端子に電圧を印加することで動作します。DCでもACでも制御できますが、4V~32VのDC電圧で制御するタイプが主流になっています。SSRは、スイッチングするタイミングにより、5つの制御タイプがあります。

1.ゼロクロススイッチングSSR (ACライン専用)
  ACラインの電圧がゼロのポイントでスイッチングを行うSSRで、負荷に流れる電流が最小となるため突入電流を抑制でき、スイッチング時のノイズやサージが非常に少ないという特長があります。
2.ランダムスイッチング(瞬時オン)SSR (ACライン専用)
  制御信号が印加された瞬間にACラインの任意の位相でスイッチングを行うSSRで、ゼロクロスを待つ必要がないため高速にスイッチングができます。応答遅延は1ms未満です。
3.DCスイッチングSSR (DCライン専用)
  ランダムスイッチングSSRと同じく制御信号が印加された瞬間にスイッチングを行うSSRですが、DCライン専用のSSRです。応答遅延は100μs未満と非常に高速です。
4.ピークスイッチングSSR (ACライン専用)
  ACラインの電圧がピーク時にスイッチングを行うSSRで、重い誘導負荷を制御するのに適しています。電圧が最大の瞬間にスイッチングすると、誘導負荷であるトランスの磁化がスムーズになり突入電流を抑制できます。
5.アナログスイッチング(位相角)SSR (ACライン専用)
  制御信号の電圧レベルを読み取り、電圧の位相角に応じてスイッチングタイミングを調整するSSRです。負荷に供給される電力を連続的に制御できるので、ソフトスタートや閉ループ制御が必要なアプリケーションに適しています。

 【アプリケーションラボ】の解説記事では、SSRが使用される理由とSSRの種類について解説した後、Carlo Gavazzi(カルロ・ガヴァッツィ)社製のSSRを紹介しています。 Carlo Gavazzi社は、1931年にイタリアのミラノで設立された産業用オートメーション機器を製造・販売する企業です。現在の本社はスイスに置かれています。

 ここで解説されているデバイスは、マルツオンラインのウェブサイトで購入できますので、是非参考にしてください。

ゼロクロススイッチングSSR(660V/50A)【RK2A60D50P】
 パネルマウント実装で2極ゼロクロススイッチングSSRです。逆並列サイリスタを使用し2系統負荷の制御が可能で、産業用ヒーターや照明、モーション制御などの高負荷に適しています。オプトカプラによる絶縁がなされています。
・単価: ¥20,328(税込)
・定格電圧/電流: AC660V/50A
・制御電圧: DC4~32V
・絶縁耐圧: AC4000Vrms
・サイズ: 58×44.5×33mm
   

DCスイッチングSSR(60V/50A)【RM1D060D50】
 パネルマウント実装で単極DCスイッチングタイプのDC負荷専用SSRです。スイッチ素子にMOSFETを使用し、低オン抵抗で高速スイッチングが可能です。オプトカプラによる絶縁がなされています。
・単価: ¥16,848(税込)
・定格電圧/電流: DC60V/50A
・制御電圧: DC4~32V
・絶縁耐圧: 3750Vrms
・応答時間: ターンオン/オフ100ms未満
・サイズ: 58.2×44.8×29.5mm
   

DCスイッチングSSR(60V/8A)【RP1D060D8】
 基板実装の単極DCスイッチングタイプでDC負荷専用のSSRです。トランスカップリングによるガルバニック絶縁が施され、ノイズ耐性に優れています。
・単価: ¥10,256(税込)
・定格電圧/電流: DC60V/8A
・制御電圧: DC4.25~32V
・絶縁耐圧: AC4000Vrms
・応答時間: ターンオン100ms未満、
ターンオフ250ms未満
・サイズ: 43.4×10.5×25.55mm(4ピンSIP) 
   

ゼロクロススイッチングSSR(660V/55A)【RZ3A60D55】
 パネルマウント実装で3極ゼロクロススイッチングタイプのSSRです。三相モータや大型誘導負荷の制御に適しています。オプトカプラによる絶縁がなされています。
・単価: ¥50,000(税込)
・定格電圧/電流: AC660V/55A
・制御電圧: DC4~32V
・絶縁耐圧: AC4000Vrms
・サイズ: 103×73.5×41mm
   

ゼロクロススイッチングSSR(660V/50A)【RGS1A60D50KKE】
 DINレールマウントに対応し、単極ゼロクロススイッチングタイプのSSRです。逆並列サイリスタを使用し、単相AC負荷の制御に適しています。オプトカプラによる絶縁がなされています。
・単価 ¥15,017(税込)
・定格電圧/電流: AC660V/50A
・制御電圧: DC4~32V
・絶縁耐圧: 4000Vrms
・サイズ: 90×17.8×51mm
   

第4回 学生アイディアコンテスト受賞者発表
 過去最多となる19組のご応募をいただきました、第4回「学生アイディアコンテスト」の受賞者が決定いたしました!

 ぜひこちらの結果発表をご覧ください。 19組すべての応募者様が、素晴らしいアイディアをお寄せくださり、心より感謝申し上げます。 マルツはこれからも、みなさまの研究・開発を盛り上げるコンテスト開催に努めてまいります!

【マルツの技術情報】
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生産中止品のリメイク電源回路基板の製作 【LP28:電源回路編】

 25 年前に設計製造された工場設備で運用されていた電源回路基板が製造メーカーの生産中止で入手困難になり、電源回路の仕様をそのままで、現在の技術にて、配線位置も含め忠実にリメイクしました。

 資料のダウンロードはこちらから。 その他の技術情報一覧はこちらをご覧ください。回路設計に関するご相談・お見積りは無料です。こちらからお気軽にお問合せください。
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概要
 トラ技筆者陣を始め、宇宙関連技術に関連深い行政機関(内閣府,JAXA,国土地理院など)や教育機関、スポンサ企業を会場にお招きし、ハードウェア展示やミニ講演、バネル・ディスカッションを行いながら、宇宙エレクトロニクスが牽引する最新テクノロジをあますところなく紹介します。

日時 :2025年8月9日(土)10:30~18:00
場所 :秋葉原コンベンションホール 2F/5F
入場料:無料(事前登録制)


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