固态继电器
发布时间:2011/8/15 10:21:37 访问次数:1408
固态继电器( Solidastate Relays),简写成“SSR”,是分离的电子元器件、集成电路(或芯片)及混合微电路技术结合发展起来的一种具有继电特性的无触点式电子开关。它利用电子元器件(如开关三极管、双向可控硅等半导体元器件)的开关特性,可达到无触点、无火花接通和断开电路的目的,因此又被称为“无触点开关”。固态继电器问世于20世纪70年代,由于它的无触点工作特性,以及具有寿命长、可靠性高、开关速度快、电磁干扰小、无噪声、无火花等特点,可广泛应用于航天、航海、家电、机床、通信、化工、煤矿及工业自动化等领域。
SSR可以分为直流控制直流输出SSR、交流控制交流输出SSR、直流控制交流输出SSR。交流SSR又有单相和三相之分。
下面以交流型的SSR为例来说朗其工作原理,如图7-23所示,部件①~④构成交流SSR的主体。从整体上看,SSR只有两个输入端(A和B)及两个输出端(C和D),是一种四端有源元器件。工作时只要在A、B端加上一定的控制信号,就可以控制C、D两端之间的“通”和“断”,实现“开关”的功能,其中耦合电路的功能是为A、B端输入的控制信号提供一个输入/输出端之间的通道,但又在电气上断开SSR中输入端和输出端之间的电联系,以防止输出端对输入端的影响,耦合电路用的元器件是光耦合器,它动作灵敏、响应速度高、输入/输出端间的绝缘(耐压)等级高;由于输入端的负载是发光二极管,这使SSR的输入端很容易做到与输入信号电平相匹配,在使用时可直接与计算机输出接口相接,即受“1”与“0”逻辑电平的控制。触发电路的功能是产生合乎要求的触发信号,驱动开关电路④工作,但由于开关电路在不加特殊控制电路时,将产生射频干扰并以高次谐波或尖峰等污染电网,为此特设“过零控制电路”。所谓“过零”是指,当加入控制信号,交流电压过零时,SSR即为通态;而当断开控制信号后,SSR要等待交流电的正半周与负半周的交界点(零电位)时,SSR才为断态。这种设计能防止高次谐波的干扰和对电网的污染。吸收电路是为防止从电源中传来的尖峰、浪涌电压对开关器件双向可控硅管的冲击和干扰(甚至误动作)而设计的,一般是用“R-C”串联吸收电路或非线性电阻(压敏电阻器)。图7-24是一种典型的交流型SSR的电原理图。 C0171B
直流型SSR与交流型SSR相比,无过零控制电路,也不必设置吸收电路,开关器件一般用大功率开关三极管,其他工作原理相同。不过,直流型SSR在使用时应注意以下几点:
①负裁为感性负载时,如直流电磁阀或电磁铁,应在负载两端并联一只二极管,极性如图7-25所示,二极管的电流应等于工作电流,电压应大于工作电压的4倍。
②SSR工作时应尽量把它靠近负载,其输出引线应满足负荷电流的需要。
③使用电源是经交流降压整流所得的,其滤波电解电容应足够大。
固态继电器( Solidastate Relays),简写成“SSR”,是分离的电子元器件、集成电路(或芯片)及混合微电路技术结合发展起来的一种具有继电特性的无触点式电子开关。它利用电子元器件(如开关三极管、双向可控硅等半导体元器件)的开关特性,可达到无触点、无火花接通和断开电路的目的,因此又被称为“无触点开关”。固态继电器问世于20世纪70年代,由于它的无触点工作特性,以及具有寿命长、可靠性高、开关速度快、电磁干扰小、无噪声、无火花等特点,可广泛应用于航天、航海、家电、机床、通信、化工、煤矿及工业自动化等领域。
SSR可以分为直流控制直流输出SSR、交流控制交流输出SSR、直流控制交流输出SSR。交流SSR又有单相和三相之分。
下面以交流型的SSR为例来说朗其工作原理,如图7-23所示,部件①~④构成交流SSR的主体。从整体上看,SSR只有两个输入端(A和B)及两个输出端(C和D),是一种四端有源元器件。工作时只要在A、B端加上一定的控制信号,就可以控制C、D两端之间的“通”和“断”,实现“开关”的功能,其中耦合电路的功能是为A、B端输入的控制信号提供一个输入/输出端之间的通道,但又在电气上断开SSR中输入端和输出端之间的电联系,以防止输出端对输入端的影响,耦合电路用的元器件是光耦合器,它动作灵敏、响应速度高、输入/输出端间的绝缘(耐压)等级高;由于输入端的负载是发光二极管,这使SSR的输入端很容易做到与输入信号电平相匹配,在使用时可直接与计算机输出接口相接,即受“1”与“0”逻辑电平的控制。触发电路的功能是产生合乎要求的触发信号,驱动开关电路④工作,但由于开关电路在不加特殊控制电路时,将产生射频干扰并以高次谐波或尖峰等污染电网,为此特设“过零控制电路”。所谓“过零”是指,当加入控制信号,交流电压过零时,SSR即为通态;而当断开控制信号后,SSR要等待交流电的正半周与负半周的交界点(零电位)时,SSR才为断态。这种设计能防止高次谐波的干扰和对电网的污染。吸收电路是为防止从电源中传来的尖峰、浪涌电压对开关器件双向可控硅管的冲击和干扰(甚至误动作)而设计的,一般是用“R-C”串联吸收电路或非线性电阻(压敏电阻器)。图7-24是一种典型的交流型SSR的电原理图。 C0171B
直流型SSR与交流型SSR相比,无过零控制电路,也不必设置吸收电路,开关器件一般用大功率开关三极管,其他工作原理相同。不过,直流型SSR在使用时应注意以下几点:
①负裁为感性负载时,如直流电磁阀或电磁铁,应在负载两端并联一只二极管,极性如图7-25所示,二极管的电流应等于工作电流,电压应大于工作电压的4倍。
②SSR工作时应尽量把它靠近负载,其输出引线应满足负荷电流的需要。
③使用电源是经交流降压整流所得的,其滤波电解电容应足够大。
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