固態(tài)繼電器
發(fā)布時(shí)間:2011/8/15 10:21:37 訪問次數(shù):1430
固態(tài)繼電器( Solidastate Relays),簡寫成“SSR”,是分離的電子元器件、集成電路(或芯片)及混合微電路技術(shù)結(jié)合發(fā)展起來的一種具有繼電特性的無觸點(diǎn)式電子開關(guān)。它利用電子元器件(如開關(guān)三極管、雙向可控硅等半導(dǎo)體元器件)的開關(guān)特性,可達(dá)到無觸點(diǎn)、無火花接通和斷開電路的目的,因此又被稱為“無觸點(diǎn)開關(guān)”。固態(tài)繼電器問世于20世紀(jì)70年代,由于它的無觸點(diǎn)工作特性,以及具有壽命長、可靠性高、開關(guān)速度快、電磁干擾小、無噪聲、無火花等特點(diǎn),可廣泛應(yīng)用于航天、航海、家電、機(jī)床、通信、化工、煤礦及工業(yè)自動化等領(lǐng)域。
SSR可以分為直流控制直流輸出SSR、交流控制交流輸出SSR、直流控制交流輸出SSR。交流SSR又有單相和三相之分。
下面以交流型的SSR為例來說朗其工作原理,如圖7-23所示,部件①~④構(gòu)成交流SSR的主體。從整體上看,SSR只有兩個(gè)輸入端(A和B)及兩個(gè)輸出端(C和D),是一種四端有源元器件。工作時(shí)只要在A、B端加上一定的控制信號,就可以控制C、D兩端之間的“通”和“斷”,實(shí)現(xiàn)“開關(guān)”的功能,其中耦合電路的功能是為A、B端輸入的控制信號提供一個(gè)輸入/輸出端之間的通道,但又在電氣上斷開SSR中輸入端和輸出端之間的電聯(lián)系,以防止輸出端對輸入端的影響,耦合電路用的元器件是光耦合器,它動作靈敏、響應(yīng)速度高、輸入/輸出端間的絕緣(耐壓)等級高;由于輸入端的負(fù)載是發(fā)光二極管,這使SSR的輸入端很容易做到與輸入信號電平相匹配,在使用時(shí)可直接與計(jì)算機(jī)輸出接口相接,即受“1”與“0”邏輯電平的控制。觸發(fā)電路的功能是產(chǎn)生合乎要求的觸發(fā)信號,驅(qū)動開關(guān)電路④工作,但由于開關(guān)電路在不加特殊控制電路時(shí),將產(chǎn)生射頻干擾并以高次諧波或尖峰等污染電網(wǎng),為此特設(shè)“過零控制電路”。所謂“過零”是指,當(dāng)加入控制信號,交流電壓過零時(shí),SSR即為通態(tài);而當(dāng)斷開控制信號后,SSR要等待交流電的正半周與負(fù)半周的交界點(diǎn)(零電位)時(shí),SSR才為斷態(tài)。這種設(shè)計(jì)能防止高次諧波的干擾和對電網(wǎng)的污染。吸收電路是為防止從電源中傳來的尖峰、浪涌電壓對開關(guān)器件雙向可控硅管的沖擊和干擾(甚至誤動作)而設(shè)計(jì)的,一般是用“R-C”串聯(lián)吸收電路或非線性電阻(壓敏電阻器)。圖7-24是一種典型的交流型SSR的電原理圖。 C0171B
直流型SSR與交流型SSR相比,無過零控制電路,也不必設(shè)置吸收電路,開關(guān)器件一般用大功率開關(guān)三極管,其他工作原理相同。不過,直流型SSR在使用時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
①負(fù)裁為感性負(fù)載時(shí),如直流電磁閥或電磁鐵,應(yīng)在負(fù)載兩端并聯(lián)一只二極管,極性如圖7-25所示,二極管的電流應(yīng)等于工作電流,電壓應(yīng)大于工作電壓的4倍。
②SSR工作時(shí)應(yīng)盡量把它靠近負(fù)載,其輸出引線應(yīng)滿足負(fù)荷電流的需要。
③使用電源是經(jīng)交流降壓整流所得的,其濾波電解電容應(yīng)足夠大。
固態(tài)繼電器( Solidastate Relays),簡寫成“SSR”,是分離的電子元器件、集成電路(或芯片)及混合微電路技術(shù)結(jié)合發(fā)展起來的一種具有繼電特性的無觸點(diǎn)式電子開關(guān)。它利用電子元器件(如開關(guān)三極管、雙向可控硅等半導(dǎo)體元器件)的開關(guān)特性,可達(dá)到無觸點(diǎn)、無火花接通和斷開電路的目的,因此又被稱為“無觸點(diǎn)開關(guān)”。固態(tài)繼電器問世于20世紀(jì)70年代,由于它的無觸點(diǎn)工作特性,以及具有壽命長、可靠性高、開關(guān)速度快、電磁干擾小、無噪聲、無火花等特點(diǎn),可廣泛應(yīng)用于航天、航海、家電、機(jī)床、通信、化工、煤礦及工業(yè)自動化等領(lǐng)域。
SSR可以分為直流控制直流輸出SSR、交流控制交流輸出SSR、直流控制交流輸出SSR。交流SSR又有單相和三相之分。
下面以交流型的SSR為例來說朗其工作原理,如圖7-23所示,部件①~④構(gòu)成交流SSR的主體。從整體上看,SSR只有兩個(gè)輸入端(A和B)及兩個(gè)輸出端(C和D),是一種四端有源元器件。工作時(shí)只要在A、B端加上一定的控制信號,就可以控制C、D兩端之間的“通”和“斷”,實(shí)現(xiàn)“開關(guān)”的功能,其中耦合電路的功能是為A、B端輸入的控制信號提供一個(gè)輸入/輸出端之間的通道,但又在電氣上斷開SSR中輸入端和輸出端之間的電聯(lián)系,以防止輸出端對輸入端的影響,耦合電路用的元器件是光耦合器,它動作靈敏、響應(yīng)速度高、輸入/輸出端間的絕緣(耐壓)等級高;由于輸入端的負(fù)載是發(fā)光二極管,這使SSR的輸入端很容易做到與輸入信號電平相匹配,在使用時(shí)可直接與計(jì)算機(jī)輸出接口相接,即受“1”與“0”邏輯電平的控制。觸發(fā)電路的功能是產(chǎn)生合乎要求的觸發(fā)信號,驅(qū)動開關(guān)電路④工作,但由于開關(guān)電路在不加特殊控制電路時(shí),將產(chǎn)生射頻干擾并以高次諧波或尖峰等污染電網(wǎng),為此特設(shè)“過零控制電路”。所謂“過零”是指,當(dāng)加入控制信號,交流電壓過零時(shí),SSR即為通態(tài);而當(dāng)斷開控制信號后,SSR要等待交流電的正半周與負(fù)半周的交界點(diǎn)(零電位)時(shí),SSR才為斷態(tài)。這種設(shè)計(jì)能防止高次諧波的干擾和對電網(wǎng)的污染。吸收電路是為防止從電源中傳來的尖峰、浪涌電壓對開關(guān)器件雙向可控硅管的沖擊和干擾(甚至誤動作)而設(shè)計(jì)的,一般是用“R-C”串聯(lián)吸收電路或非線性電阻(壓敏電阻器)。圖7-24是一種典型的交流型SSR的電原理圖。 C0171B
直流型SSR與交流型SSR相比,無過零控制電路,也不必設(shè)置吸收電路,開關(guān)器件一般用大功率開關(guān)三極管,其他工作原理相同。不過,直流型SSR在使用時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
①負(fù)裁為感性負(fù)載時(shí),如直流電磁閥或電磁鐵,應(yīng)在負(fù)載兩端并聯(lián)一只二極管,極性如圖7-25所示,二極管的電流應(yīng)等于工作電流,電壓應(yīng)大于工作電壓的4倍。
②SSR工作時(shí)應(yīng)盡量把它靠近負(fù)載,其輸出引線應(yīng)滿足負(fù)荷電流的需要。
③使用電源是經(jīng)交流降壓整流所得的,其濾波電解電容應(yīng)足夠大。