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固態繼電器的使用原理及適用性

作者:tiantian????來源:www.lvivs.com????發布時間:2019-01-29 09:22????瀏覽量:

  固態繼電器是一種無觸點電子開關,由分立元器件、膜固定電阻網絡和芯片,采用混合工藝組裝來實現控制回路(輸入電路)與負載回路(輸出電路)的電隔離及信號耦合,由固態器件實現負載的通斷切換功能,內部無任何可動部件。盡管市場上的固態繼電器型號規格繁多,但它們的工作原理基本上是相似的。主要由輸入(控制)電路,驅動電路和輸出(負載)電路三部分組成。

  固態繼電器的輸入電路是為輸入控制信號提供一個回路,使之成為固態繼電器的觸發信號源。固態繼電器的輸入電路多為直流輸入,個別的為交流輸入。直流輸入電路又分為阻性輸入和恒流輸入。阻性輸入電路的輸入控制電流隨輸入電壓呈線性的正向變化。恒流輸入電路,在輸入電壓達到一定值時,電流不再隨電壓的升高而明顯增大,這種繼電器可適用于相當寬的輸入電壓范圍。

  固態繼電器的驅動電路可以包括隔離耦合電路、功能電路和觸發電路三部分。隔離耦合電路,目前多采用光電耦合器和高頻變壓器兩種電路形式。常用的光電耦合器有光-三極管、光-雙向可控硅、光-二極管陣列(光-伏)等。高頻變壓器耦合,是在一定的輸入電壓下,形成約10MHz的自激振蕩,通過變壓器磁芯將高頻信號傳遞到變壓器次級。功能電路可包括檢波整流、過零、加速、保護、顯示等各種功能電路。觸發電路的作用是給輸出器件提供觸發信號。

  固態繼電器的輸出電路是在觸發信號的控制下,實現固態繼電器的通斷切換。輸出電路主要由輸出器件(芯片)和起瞬態抑制作用的吸收回路組成,有時還包括反饋電路。目前,各種固態繼電器使用的輸出器件主要有晶體三極管(Transistor)、單向可控硅、雙向可控硅、MOS場效應管、絕緣柵型雙極晶體管等。

  固態繼電器原理 固態繼電器是一種由固態電子組件組成的新型無觸點開關,利用電子組件(如開關三極管、雙向可控硅等半導體組件)的開關特性,達到無觸點、無火花、而能接通和斷開電路的目的,因此又被稱為“無觸點開關”。相對于以往的“線圈—簧片觸點式”繼電器,SSR沒有任何可動的機械零件,工作中也沒有任何機械動作,具有超越EMR的優勢,如反應快、可靠度高、壽命長(SSR的開關次數可達108"109次,比一般EMR的106高出百倍)、無動作噪聲、耐震、耐機械沖擊、具有良好的防潮防霉防腐特性。這些特點使SSR在軍事、化工、和各種工業民用電控設備中均有廣泛應用。

  固態繼電器的控制信號所需的功率極低,因此可以用弱信號控制強電流。同時交流型的SSR采用過零觸發技術,使SSR可以安全地用在計算機輸出接口,不會像EMR那樣產生一系列對計算機的干擾,甚至會導致嚴重當機。比較常用的是DIP封裝的型式。控制電壓和負載電壓按使用場合可以分成交流和直流兩大類,因此會有DC-AC、DC-DC、AC-AC、AC-DC四種型式,它們分別在交流或直流電源上做負載的開關,不能混用.

  按負載電源的類型不同可將SSR分為交流固態繼電器(AC—SSR)和直流固態繼電器。AC—SSR是以雙向晶閘管作為開關器件,用來接通或斷開交流負載電源的固態繼電器。AC—SSR的控制觸發方式不同,又可分為過零觸發型和隨機導通型兩種。過零觸發型AC—SSR是當控制信號輸入后,在交流電源經過零電壓附近時導通,故干擾很小。隨機導通型AC—SSR則是在交流電源的任一相位上導通或關斷,因此在導通瞬間可能產生較大的干擾。

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