G3DZ - RFD electronic GmbH
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LEISTUNGS–MOS–FET–RELAIS G3DZ Halbleiterrelais mit max. Schaltstrom: 0,6 A bei 240 VAC oder 100 VDC Max. 10 µA Leckstrom im gesperrten Zustand Durchschlagfestigkeit von 2,500 VAC zwischen den Eingangs– und Ausgangsanschlüssen gewährleistet. Integrierter Eingangswiderstand und Varistor. Schaltet zweiweg- und einweggleichgerichtete Ströme. Abmessungen identisch mit G6D–Relais (elektromechanisches Relais) Leiterplattensockel Bestellhinweise Modellnummern-Code: G3DZ – 1 2 3 4 3. Anschluß P: Leiterplatten-Anschlüsse 4. Null–Spannungsschalter L: Ohne Null–Spannungsschalter 1. Lastspannung 2: 240 VAC 2. Laststrom R6: 0,6 A Schalterart Isolation Schließer Anwendbare Ausgangslast Photodioden–Array Nenn-Eingangsspannung 0,6 A bei 5 VDC 3 bis 264 VAC 12 VDC 3 bis 125 VDC 24 VDC Modell G3DZ–2R6PL Zubehör (Separat zu bestellen) Details sind im Abschnitt ”Abmessungen” beschrieben. Anschlußsockel P6D–04P Spezifikationen Nenndaten Eingang Nennspannung Betriebsspannung Eingangsimpedanz Spannungspegel Ansprechspannung 5 VDC 4 bis 6 VDC 830 Ω±20% 4 VDC max. 12 VDC 9,6 bis 14,4 VDC 2 kΩ±20% 9,6 VDC max. 24 VDC 19,2 bis 28,8 VDC 4 kΩ±20% 19,2 VDC max. Sperrspannung 1 VDC min. Ausgang Lastspannung 3 bis 264 VAC, 3 bis 125 VDC Laststrom 100 µA bis 0,6 A Einschaltstrom 6 A (10 ms) 1 G3DZ G3DZ Technische Daten Ansprechzeit 6 ms max. Sperrzeit 10 ms max. Widerstand bei Ausgang EIN 2,4 Ω max. Leckstrom max. 10 µA (bei 125 VDC) Isolationswiderstand min. 100 MΩ (bei 500 VDC) Durchschlagfestigkeit 2,500 VAC, 50/60 Hz, Dauer: 1 Minute zwischen Eingang und Ausgang Vibrationsfestigkeit Fehlfunktion: 10 bis 55 Hz, 1,5 mm Doppelamplitude Stoßfestigkeit Fehlfunktion: 1,000 m/s2 (ca. 100G) Umgebungstemperatur Betrieb: –30°C bis 85°C (ohne Vereisung) Lagerung: –30°C bis 100°C (ohne Vereisung) Umgebungs–Luftfeuchtigkeit Betrieb: 45% bis 85% Gewicht Ca. 3,1 g Kennlinien Laststrom in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur Einschaltstrom-Grenzkurve Nicht wiederkehrend (Tritt der Einschaltstrom periodisch auf, sollte er nur die Hälfte des Nennwertes betragen.) G3DZ–2R6PL Laststrom (A) Einschaltstrom (Spitzenwert A) G3DZ–2R6PL Ansprechzeit (ms) Umgebungstemperatur (°C) Abmessungen (mm) Hinweis: 1. Sofern dies nicht gesondert aufgeführt ist, sind alle Einheiten in Millimetern angegeben. 2. Orientierungshinweise werden folgendermaßen dargestellt: G3DZ-2R6PL 0.5 17.5 Montagelöcher (Ansicht von unten) Toleranz: ±0,1 6.5 12.5 max. (0.71) (1.13) Vier, 1.1 ∅ PCB-Anschlüsse/Interne Anschlüsse (Ansicht von unten) 2.54 Spanungsversorgung 3.5 0.8 0.5 2.54 7.62 5.08 0.3 Last – 5.08 2.54 5.08 15.24 2 Eingangs– spannung + 1 5 – Eingang + 13 7 Ausgang G3DZ G3DZ P6D-04P Leiterplattensockel Montagehöhe des Anschlußsockels mit Relais Montagelöcher (Ansicht von unten) Toleranz: ±0,1 19,7 max. 6,9 max. (0,86) (2,18) Vier, ∅ 1,1 2,54 18,5 mm max. 10,8 6±0,1 3,6 0,65 2,54 5,08 0,3 7,62 2,54 15,24 5,08 Vorsichtsmaßnahmen Treten umgepolte Überspannungen an den Eingangsanschlüssen auf, schalten Sie eine Diode parallel zu den Eingangsanschlüssen. Dies ist im folgenden Schaltbild dargestellt. Legen Sie keine verpolten Spannungen an, die 3 V überschreiten. 1 – 5 DC-Last Wird eine induktive Last wie z.B. eine Magnetspule- oder ein Elektromagnet-Ventil an das G3DZ angeschlossen, sollte eine Diode parallel zur Last geschaltet werden, um die gegen Induktivität kurzzuschließen. 7 Eingang + 13 Last Lastanschluß Bei Anschluß einer Last, die einen hohen Einschaltstrom (wie z.B. eine Lampe) erzeugt, sollte sichergestellt sein, daß das MOS–FETRelais bei diesem Einschaltstrom nicht beschädigt wird. OMRON-Datenblätter enthalten den Höchstwert für einen nicht ständig auftretenden Einschaltstrom und dessen Dauer. Die Hälfte dieses Einschaltstroms kann normalerweise durch das MOS–FETRelais geschaltet werden. Im Falle von Einschaltströmen, die diesen Wert überschreiten, sollte eine flinke Sicherung zum Schutz des MOS–FET-Relais zwischengeschaltet werden. Last MOS– FETRelais Eingang Für eine hohe Schaltfrequenz: Last MOS– FETRelais Eingang AC-Last Keine Null–Spannungsschalter integriert. Die maximale Schaltfrequenz beträgt 10 Hz. Drehrichtungssteuerung eines EinphasenInduktionsmotors Verwenden Sie ein MOS–FET-Relais mit einer Ausgangsnennspannung, die doppelt so hoch ist wie die Versorgungsspannung. Setzen Sie sich mit Ihrem OMRON-Vertriebsbeauftragten in Verbindung, bevor Sie MOS–FET-Relais mit einer Ausgangsspannung von 200 V verwenden. SW1 – – + Eingang – MOSFETRelais + Eingang AC/DC-Last Motor + Eingang SW2 Um die Zeit zu verkürzen, schließen Sie, wie in der vorstehenden Abbildung dargestellt, eine Zener-Diode und eine normale Diode in Serie. Das G3DZ schaltet zweiweg- und einweggerichtete Wechselströme und geringe kapazitive Ladeströme. oder + Last MOS –FET Relais AC Last Oder – DC – DC + DC-Last Lastversorgung MOSFETRelais Schalten Sie SW1 mit einer Zeitverzögerung von mindestens 30 ms, nachdem SW2 aktiviert wurde oder umgekehrt. Kapazitive Last 1. Verwenden Sie ein MOS–FET-Relais mit einer Ausgangsspannung, die doppelt so hoch ist wie die Versorgungsspannung, da beim Ausschalten des MOS–FET-Relais gleichzeitig die Versorgungsspannung und die Ladespannung des Kondensators an diesem anliegen. 2. Begrenzen Sie die Ladespannung des Kondensators auf die Hälfte des für ein MOS-FET-Relais zugelassenen EinschaltstromSpitzenwertes. + Eingang – + MOS –FET Relais Last Lastversorgung Last – Wird eine induktive AC-Last an das G3DZ angeschlossen, schalten Sie einen Varistor als Überspannungsableiter parallel zur Last. + Eingang – MOS –FET Relais Last Last Obwohl das G3ZD einen integrierten Varistor zur Absorbtion von Störungen enthält, der mit den Last-Anschlüssen des G3DZ verbunden ist, sollten keine Netzleitungen oder Hochspannungsleitungen zusammen mit Leitungen, die an das G3DZ angeschlossen sind, in einem gemeinsamen Kabelkanal verlaufen, da sonst das G3DZ beschädigt werden könnte oder Fehlfunktionen aufgrund von Induktionen verursacht werden könnten. 3 G3DZ G3DZ Der Überspannungsableiter sollte folgenden Anforderungen entsprechen: Betriebsspannung Varistor-Spannung Einschalt– widerstand 100 bis 120 VAC 240 bis 270 V min. 1,000 A 200 bis 240 VAC 440 bis 470 V min. 1,000 A Impulsstörungen Eine Kondensator/Widerstand-Kombination kann Impulsstörungen wirksam absorbieren. Im folgenden ist eine solche Störungsunterdrückungs-Schaltung mit Kondensator C und Widerstand R dargestellt, die an ein MOS–FET-Relais mit einem integrierten Optokoppler angeschlossen ist. R Impulsbreite + Montage Nenndaten werden bei einer Umgebungstemperatur von 40°C gemessen. C Eingang – E Montagesockel MOS–FETRelais Impulsspannung Berücksichtigen Sie bei der Montage die Belüftung, so daß die Wärmeverlustleistung des MOS–FET-Relais abgeleitet wird. Die Temperatur steigt möglicherweise an. Stecken Sie das MOS–FET-Relais ordnungsgemäß in den Anschlußsockel. Der Wert von R und C muß sorgfältig gewählt werden. R sollte nicht zu groß sein, da sonst die Versorgungsspannung (E) nicht den erforderlichen Spannungswert erreicht. Je größer der Wert von C ist, desto länger ist die Abfallzeit, da C eine gewisse Zeit benötigt, um sich zu entladen. Gedruckte Schaltung (a) Eingangsbedingung Die Eingangsimpedanz eines MOS–FET-Relais ändert sich mit der Eingangsspannung. Impulsbreite (µ s) Löten Sie das MOS–FET-Relais bei einer Temperatur von 250°C innerhalb von 5 s. (b) (c) (d) (e) (a): (b): (c): (d): (e): (f): (g): (h): (f) (g) (h) Eingangsspannung Untere Grenze bei Spannungswelligkeit ≥ Betriebsspannung 1000 Ω 1 µF 330 Ω 1 µF 1000 Ω 0,1 µF 330 Ω 0,1 µF 1000 Ω 0,01 µF 330 Ω 0,01 µF 1000 Ω 0,001 µF 330 Ω 0,001 µF Impulsspannung (V) E Normaler Spannungsanstieg bei Anlegen einer Spannung E 50 ms max. 50 ms max. Induktive Störungen Verlegen Sie keine Netzleitungen oder Hochspannungsleitungen zusammen mit den Eingangsleitungen. Sind die Eingangsanschlüsse des MOS -FET-Relais induktiven Störungen ausgesetzt, verwenden Sie, je nach Störungsart, die folgenden Kabel und reduzieren Sie den Störpegel auf weniger als die Abfallspannung des MOS–FETRelais. Verdrillte Doppeladern: Für elektromagnetische Störungen Abgeschirmtes Kabel: Für statische Störungen Ein Filter, der aus einer Kondensator/Widerstand-Kombination besteht, reduziert wirksam Störungen, die von HochfrequenzAnlagen erzeugt werden. Mit einem Transistorausgang ist ein Leckstrom verbunden. R VR MOS– FETRelais Die Spannung VR, die aufgrund des Leckstromes entsteht, sollte höchstens 0,5 V betragen, da sonst das MOS–FET-Relais nicht zurückgesetzt werden kann. + VCC Eingang C MOS– FETRelais – Filter Eingangsstörungen MOS–FET-Relais benötigen für ihren Betrieb nur eine geringe Leistung. Daher müssen elektrische Störungen an den Eingangssanschlüssen möglichst vollständig unterdrückt werden. Es gibt zwei Arten von elektrischen Störungen: 4 Hochfrequenz-Gerät Hinweis: R: 20 bis 100 Ω C: 0,01 bis 1 µF Last G3DZ G3DZ Handhabungshinweise Das G3DZ sollte mit Sorgfalt verwendet werden, damit es nicht aufgrund statischer Aufladung beschädigt wird. Glossar Begriffe Eingang Ausgang Allgemeine Daten Bedeutung Eingangsimpedanz Impedanz der Eingangsschaltung und der Widerstandswert des verwendeten Strombegrenzungs–Widerstandes. Die Impedanz ändert sich mit der Eingangssignal–Spannung. Ansprechspannung Die minimale Eingangssignal–Spannung, bei der das MOS–FET–Relais normalerweise leitet. Sperrspannung Die maximale Eingangssignal–Spannung, bei der das MOS–FET–Relais normalerweise abschaltet. Betriebsspannung Der zulässige Spannungsbereich, innerhalb dessen die Spannung einer Eingangssignal–Spannung schwanken kann. Nennspannung Die Spannung, die als Standardwert einer Eingangssignal–Spannung dient. Leckstrom Der Effektivwert des Stromes, der durch die Ausgangsanschlüsse fließt, wenn eine spezifizierte Lastspannung an das MOS–FET–Relais angelegt wird, wobei der Ausgang auf AUS gesetzt ist. Lastspannung Die effektive Versorgungsspannung, bei der das MOS–FET–Relais ständig erregt werden kann, wobei die Ausgangsanschlüsse mit einer Last und der Versorgung in Serie geschaltet sind. Einschaltstrom Der Spitzenwert des einmaligen Laststromes (nicht periodisch wiederkehrend), der über die Ausgangsanschlüsse zur Verfügung steht, nachdem der maximale Laststrom unter spezifizierten Kühlbedingungen ständig an den Ausgangsanschlüssen anliegt. Maximaler Laststrom Der Effektivwert des maximalen Stromes, der, unter spezifizierten Kühlbedingungen (d.h. Abmessung, Material, Dicke der Wärmeableitung sowie eine Wärmeabstrahlung unter Umgebungstemperatur–Bedingungen), ständig über die Ausgangsanschlüsse fließen kann. Widerstand bei Ausgang EIN Der unter spezifizierten Laststrombedingungen gemessene Widerstand zwischen den Ausgangsanschlüssen. Spannungsabfall bei Ausgang EIN Der Effektivwert der AC–Spannung, der an den Ausgangsanschlüssen auftritt, wenn der maximale Laststrom unter spezifizierten Kühlbedingungen durch das MOS–FET–Relais fließt. Umgebungstemperatur Die Temperatur– und Luftfeuchtigkeitsbereiche, innerhalb deren das MOS–FET–Relais unter und Luftfeuchtigkeit spezifizierten Kühlbedingungen, Eingangs–/Ausgangsspannungen und Strombedingungen (Betrieb) normalerweise arbeiten kann. Durchschlagfestigkeit Die zwischen Ein– und Ausgangsanschlüssen (oder E/A–Anschlüssen) und dem Metallgehäuse (Wärmeableitung) angelegte effektive AC–Spannung, der das MOS–FET–Relais für 1 min standhält. Isolationswiderstand Der Widerstand zwischen den Eingangs– und Ausgangsanschlüssen (oder E/A–Anschlüssen) und dem Metallgehäuse (Wärmeableitung) bei 500 V DC. Ansprechzeit Die Zeitverzögerung zwischen dem Zeitpunkt, an dem eine spezifizierte Signalspannung an die Eingangsanschlüsse angelegt wird und dem Zeitpunkt, an dem der Ausgang auf EIN gesetzt wird. Sperrzeit Die Zeitverzögerung zwischen dem Zeitpunkt, an dem die angelegte Eingangssignal–Spannung abgeschaltet wird und dem Zeitpunkt, an dem der Ausgang auf AUS gesetzt wird. Lagertemperatur Der Temperaturbereich, in dem das MOS–FET–Relais ohne Anlegen einer Spannung gelagert werden kann. RFD electronic gmbh * An der Kanzel 2 * 97253 Gaukönigshofen * Tel. 09337/971230 * Fax 09337/9712450 Technische Änderungen vorbehalten CAT.DB.K89–D1–1, 10.96 5
