固态继电器的工作原理
发布时间:2008/6/3 0:00:00 访问次数:649
固态继电器内部由电子元器件组成,因而它的电路形式很多,但其工作原理大致是相同的。下面以交流过零型固态继电器为例介绍固态继电器的工作原理。
1.过零型固态继电器的交流电源电压的分级特性及过零电压的意义
通常把交流电压vac的正弦波形分割为三个区域,如图所示,称之为电压分级特性图。电源电压的第i区称之为死区,一般电压数值在0~10v和-10~0v范围内。在此区域内即使输入端施加输入信号,也不能使输出端导通。第ⅱ区域是响应区,其电压 般在 10~25v和-10~-25v之间。在此区域内只要给输入端施加信号,固态继电器的输出端会立即导通。第ⅲ区域称为抑制区,其数值在-25~+25v之外。在此区域内,输大端施加信号,而固态继电器的输出端开关一直被抑制,直到电源电压波形到达下一个第二个区域内时才导通。因此,一般过零电压定义为:在固态继电器输入端施加输入信号时,在电源电压达到响应区时,其输出端导通时的电源峰值电压,其数值 般为±25v左右。
正弦电压分级特性图
2.过零型固定态继电器的工作原理
图是一种过零型固态继电器的电路原理图。由于采用了过零触发技术,此电路具有电压过零时开启、电流过零时关断的特性,因此可使射频干扰降低到最低程度。该电路由信号输入电路、零电压检测和控制电路及双向晶闸管控制电路三部分组成。该电路中采用光耦合器gd作为输入电路和输出电路司的隔离器件。vt1为信号放大器;r3、r4、r5、r6及vt2组成零电压检测电路;晶闸管scr和桥式整流电路用来获得使双向晶闸管开启用的双向触发脉冲;r9及c1为浪涌吸收电路,用来保护双向晶闸管。
交流过零型固态继电器电路原理图
电路的工作过程如下:当输入信号为零时,则光隅合器gd中的光电三极管处于截止状态,vt1通过地获得基极电流而饱和导通,它使scr1的控制极被钳位于低电平,scr1被阻断,零电压检测电路不会影响这一状态。当输大端有信号输入时,光榴合器gd中的光电三极管导通,使vt1变为截止状态。如果此时交流电压不过零,则vt2饱和导通,scr1不会被触发;若交流电压过零时,vt2被截止,使scr·的控制极通过r5、r6分压获得触发信号,scr1导通(此时输入信号必须保持)。此时,scr2的控制极就会获得从r7→整流桥→scr1→整流桥→r8以及r8→整流桥+scr1→整流桥→r7→正反两个方向的触发脉冲,scr2从阻断变为导通,从而接通负载电源。
固态继电器内部由电子元器件组成,因而它的电路形式很多,但其工作原理大致是相同的。下面以交流过零型固态继电器为例介绍固态继电器的工作原理。
1.过零型固态继电器的交流电源电压的分级特性及过零电压的意义
通常把交流电压vac的正弦波形分割为三个区域,如图所示,称之为电压分级特性图。电源电压的第i区称之为死区,一般电压数值在0~10v和-10~0v范围内。在此区域内即使输入端施加输入信号,也不能使输出端导通。第ⅱ区域是响应区,其电压 般在 10~25v和-10~-25v之间。在此区域内只要给输入端施加信号,固态继电器的输出端会立即导通。第ⅲ区域称为抑制区,其数值在-25~+25v之外。在此区域内,输大端施加信号,而固态继电器的输出端开关一直被抑制,直到电源电压波形到达下一个第二个区域内时才导通。因此,一般过零电压定义为:在固态继电器输入端施加输入信号时,在电源电压达到响应区时,其输出端导通时的电源峰值电压,其数值 般为±25v左右。
正弦电压分级特性图
2.过零型固定态继电器的工作原理
图是一种过零型固态继电器的电路原理图。由于采用了过零触发技术,此电路具有电压过零时开启、电流过零时关断的特性,因此可使射频干扰降低到最低程度。该电路由信号输入电路、零电压检测和控制电路及双向晶闸管控制电路三部分组成。该电路中采用光耦合器gd作为输入电路和输出电路司的隔离器件。vt1为信号放大器;r3、r4、r5、r6及vt2组成零电压检测电路;晶闸管scr和桥式整流电路用来获得使双向晶闸管开启用的双向触发脉冲;r9及c1为浪涌吸收电路,用来保护双向晶闸管。
交流过零型固态继电器电路原理图
电路的工作过程如下:当输入信号为零时,则光隅合器gd中的光电三极管处于截止状态,vt1通过地获得基极电流而饱和导通,它使scr1的控制极被钳位于低电平,scr1被阻断,零电压检测电路不会影响这一状态。当输大端有信号输入时,光榴合器gd中的光电三极管导通,使vt1变为截止状态。如果此时交流电压不过零,则vt2饱和导通,scr1不会被触发;若交流电压过零时,vt2被截止,使scr·的控制极通过r5、r6分压获得触发信号,scr1导通(此时输入信号必须保持)。此时,scr2的控制极就会获得从r7→整流桥→scr1→整流桥→r8以及r8→整流桥+scr1→整流桥→r7→正反两个方向的触发脉冲,scr2从阻断变为导通,从而接通负载电源。
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