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固态继电器工作原理解析

固态继电器工作原理解析
固态继电器工作原理解析

杭州国晶

固态继电器(SSR)与机电继电器相比,是一种没有机械运动,不含运动零

件的继电器,但它具有与机电继电器本质上相同的功能。SSR是一种全部由固态电子元件组成的无触点开关元件,他利用电子元器件的点,磁和光特性来完成输入与输出的可靠隔离,利用大功率三极管,功率场效应管,单项可控硅和双向可控硅等器件的开关特性,来达到无触点,无火花地接通和断开被控电路。

固体继电器的工作原理

固体继电器(Solid State Relay SSR)是利用现代微电子技术与电力电子技术相结合而发展起来的一种新型无触点电子开关器件。它可以实现用微弱的控制信号(几毫安到几十毫安)控制0.1A直至几百A电流负载,进行无触点接通或分断。固体继电器是一种四端器件,两个输入端,两个输出端。输入端接控制信号,输出端与负载、电源串联,SSR实际是一个受控的电力电子开关,其等效电路如图。

由于固体继电器具有高稳定、高可靠、无触点及寿命长等优点,广泛应用在电动机调速、正反转控制、调光、家用电器、烘箱烘道加温控温、送变电电网的建设与改造、电力拖动、印染、塑科加工、煤矿、钢铁、化工和军用等方面。

固体继电器的工作原理

固体继电器与通常的电磁继电器不同:无触点、输入电路与输出电路之间光(电)

隔离、由分立元件.半导体微电子电路芯片和电力电子器件组装而成,以阻燃型环氧树脂为原料,采用灌封技术持其封闭在外壳中、使与外界隔离,具有良好的耐压、防腐、防潮抗震动性能。

固体继电器由输入电路、驱动电路和输出电路三部分组成。

这里仅以应用较多的交流过零型固体继电器为例,介绍其工作原理。该电路采用了过零触发技术,具有电压过零时开启,负裁电流过零时关断的特性,在负载上可以得到一个完整的正弦波形,因此电路的射频干扰很小。

该电路由信号输人电路、零电压检测控制电路、工作指示电路、双向晶闸管控制电路和吸收电路几部分组成。采用了光电耦合器GD作为输入电路和输出电路之间的隔离元件,VD是防止Vin正负接反烧坏GD。

电路工作过程:当无输入信号时,GD中的光敏三极管裁止,VT1是交流电压零点检测器,通过R3获得基极电流而饱和导通,将VTH的门极箝在低电位而处于关断状态。当有输入信号时,光敏三极管导通,此时VTH的状态由VT1决定,如此电源电压大于过零电压时,分压器R3、R2的分压点P电压大于VBE1,VT1饱和导通,SCR门极因箝位在低电位而截止,TR的门极因没有触发脉冲而处于关断状态。只有当电源电压小于过零电压,P点电压小于VBE1时G1截止,SCR门极获得触发信号而导通。在TR的门极获得触发脉冲,TR就导通.从而接通负载电源。

当输入信号关断后GD中的光敏三极管截止, G1饱和导通使SCR门极箝位在低电位而关断,但是此时TR仍保持导通状态,负载上仍有电流流过,直到负载电流随VAC减小到小于双向晶闸管TR的维持电流后才会自行关断,切断负载电源。

由于触发信号方式不同,AC—SSR还分为过零型触发(Z型)和非过零型或随机型(P型)触发两种,如图为其工作波形图。可见过零型和非过零型之间的区别主要在于负载交流电流导通的条件。过零型在输入信号Vin施加的t1时刻,由于此时电源电压处在非过零区,其输出端不导通,只有当电源电压到达过零区t2时,输出端负载中才有电流流过。而非过零型在输入信号Vin施加的t1时刻,不管电源电压处在什么状态,负载立刻导通。这两种类型的固体继电器关断条件

则相同。

固态继电器原理及应用电路

固态继电器原理及应用电路 固态继电器(SOLID STATE RELAYS),简写成“SSR”,是一种全部由固态电子元件组成的新型无触点开关器件,它利用电子元件(如开关三极管、双向可控硅等半导体器件)的开关特性,可达到无触点无火花地接通和断开电路的目的,因此又被称为“无触点开关”,它问世于70年代,由于它的无触点工作特性,使其在许多领域的电控及计算机控制方面得到日益广范的应用。 一、固态继电器的原理及结构 SSR按使用场合可以分成交流型和直流型两大类,它们分别在交流或直流电源上做负载 的开关,不能混 下面以交流型的SSR为例来说明它的工作原理,图1是它的工作原理框图,图1中的部件 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),是一种四端器件。工作时只要在A、B上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,在使用可直接与计算机输出接口相接,即受“1”与“0”的逻辑电平控制。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

固态继电器介绍及工作原理

固态继电器介绍及工作原理(2) 收藏此信息打印该信息添加:用户发布来源:未知 固态继电器的控制信号所需的功率极低,因此可以用弱信号控制强电流。同时交流型的SSR采用过零触发技术,使SSR可以安全地用在计算机输出接口,不会像E MR那样产生一系列对计算机的干扰,甚至会导致严重当机。比较常用的是DIP封装的型式。控制电压和负载电压按使用场合可以分成交流和直流两大类,因此会有DC-AC、DC-DC、AC-AC、AC-DC四种型式,它们分别在交流或直流电源上做负载的开关,不能混用. 按负载电源的类型不同可将SSR分为交流固态继电器(AC—SSR)和直流固态继电器(DC—SSR)。AC—SSR是以双向晶闸管作为开关器件,用来接通或断开交流负载电源的固态继电器。AC—SSR的控制触发方式不同,又可分为过零触发型和随机导通型两种。过零触发型AC—SSR是当控制信号输入后,在交流电源经过零电压附近时导通,故干扰很小。随机导通型AC—SSR则是在交流电源的任一相位上导通或关断,因此在导通瞬间可能产生较大的干扰。 工作原理 过零触发型AC—SSR为四端器件,其内部电路如图1所示。1、2为输入端,3、4为输出端。R0为限流电阻,光耦合器将输入与输出电路在电气上隔离开,V1构成反相器,R4、R 5、V2和晶闸管V3组成过零检测电路,UR为双向整流桥,由V3和UR用以获得使双向晶闸管V4开启的双向触发脉冲,R3、R7为分流电阻,分别用来保护V3和V4,R8和C 组成浪涌吸收网络,以吸收电源中带有的尖峰电压或浪涌电流,防止对开关电路产生冲击或

干扰。 要指出的是所谓“过零”并非真的必须是电源电压波形的零处,而一般是指在10~25V或-(1 0~25)V区域内进行触发,如图2所示。图中交流电压分三个区域,Ⅰ区为-10V~+10V范围,称为死区,在此区域中加入输入信号时不能使SSR导通。Ⅱ区为10~25V和-(10~2 5)V范围,称为响应区,在此区域内只要加入输入信号,SSR立即导通。Ⅲ区为幅值大于2 5V的范围,称为抑制区在此区域内加入输入信号,SSR的导通被抑制。 当输入端未加电压信号时,光耦合器的光敏晶体管因未接收光而截止,V1饱和,V3和V4因无触发电压而截止,此时SSR关闭。当加入输入信号时,光耦合器中的发光二极管发光,光敏晶体管饱和,使V1截止。此时若V3两端电压在-(10~25)V或10~25V范围内时,只要适当选择分压电阻R4和R5,就可使V2截止,这样使V3触发导通,从而使V4的控制极上得到从R6→UR→V3→UR→R7或反方向的触发脉冲,而使V4导通,使负载接通交流电源。而若交流电压波形在图2中的Ⅲ区内时,则因V2饱和而抑制V3和V4的导通,而使SSR被抑制,从而实现了过零触发控制。由于10~25V幅值与电源电压幅值相比可近似看作“零”。因此,一般就将过零电压粗略地定义为0~±25V,即认为在此区域内,只要加入

净水器工作原理

净水器工作原理 1、水泵功能:它的功能主要是增大原水压力,使压力达到5-8公斤,已达到RO膜的工作压力。 2、高压开关:为避免水泵长时间负压工作,设计了高压开关,在压力桶水满的情况下,高压开关自动切断电源。 3、低压开关:当原水压力不足时,低压开关即将电源切断,防止水泵空转。原力压力一般为3-4公斤。 4、电脑板:它接收各部件的信息,对机器工作,停机,冲洗进行控制。 5、进水电磁阀:机器工作时打开水源的一个电动开关,机器停止工作时,它切断电源,达到停止废水的作用。 6、冲洗电磁阀:它的作用是当需要冲洗时,接收电脑板的指令后,自动打开,将废水比例短接,提高废水流量,对RO膜进行冲洗。 7、废水比:控制废水和纯水的比例。 8、压力桶:储存纯水的有压力容器,它设有一个内在压力,一般0.7kg。 9、逆止阀:是防止压力桶中的纯水倒流的一个单向阀。 10、变压器:把220V电转变为24V安全电压。 滤芯功能滤芯功能滤芯功能滤芯功能: PP棉:对原水进行初过滤,去除水中较粗颗粒杂质、污泥、胶体、悬浮物质等。 颗粒活性炭:吸附水中异味、异色、有机物、部分重金属等 碳棒活性炭:进一步去除氯、有机化合物、异色、异味、浊度等。RO 反渗透膜:孔径0.1纳米,清除水中细菌、病毒、重金属、等有机杂质。后置活性炭:调节出水的PH值、改善口感。

它采用的是主要是反渗透膜技术。它的工作原理是对水施加一定的压力,使水分子和离子态的矿物质元素通过反渗透膜,而溶解在水中的绝大部分无机盐(包括重金属)、有机物以及细菌、病毒等无法透过反渗透膜,从而使渗透过的纯净水和无法渗透过的浓缩水严格的分开;反渗透膜上的孔径只有0.0001微米,而病毒的直径一般有0.02-0.4微米,普通细菌的直径有0.4-1微米,所以你尽可以放心大胆的饮用纯水机里流出的清泉。

固态继电器原理及应用电路

固态继电器原理及应用电路 下面以交流型的SSR为例来说明它的工作原理,图1是它的工作原理框图,图1中的部件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),是一种四端器件。工作时只要在A、B上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,在使用可直接与计算机输出接口相接,即受“1”与“0”的逻辑电平控制。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2是一种典型的交流型SSR的电原理图。 直流型的SSR与交流型的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,其它工作原理相同。不过,直流型SSR在使用时应注意:①负载为感性负载时,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3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使用电源属经交流降压整流所得的,其滤波电解电容应足够大。图4 给出了几种国内、外常见的SSR的外形。 二、固态继电器的特点SSR成功地实现了弱信号(Vsr)对强电(输出端负载电压)的控制。由于光耦合器的应用,使控制信号所需的功率极低(约十余毫瓦就可正常工作),而且Vsr所需的工作电平与TTL、HTL、CMOS等常用集成电路兼容,可以实现直接联接。这使SSR在数控和自控设备等方面得到广泛应用。在相当程度上可取代传统的“线圈—簧片触点式”继电器(简称“MER”)。SSR由于是全固态电子元件组成,与MER相比,它没有任何可动的机械部件,工作中也没有任何机械动作;SSR由电路的工作状态变换实现“通”和“断”的开关功能,没有电接

SSR-2FD小型直流固态继电器参数

输入(控制)参数(TA=25℃) 其它参数(TA=25℃) 输入电压范围(直流) 3-32VDC 介质耐压 4000VAC(输入与输出间) 2500VAC (输入、输出与底座间) 确保接通电压(直流) 3.0VDC 绝缘电阻1000M Ω(500VDC )确保关断电压(直流) 1.0VDC 工作温度范围-30℃~80℃输入电流(典型值)18mA 储存温度范围-30℃~100℃输入电流(最大值)25mA 重量 约20g 反极性电压(直流) -32VDC 输出(负载)参数(TA=25℃) 2FD1105 2FD22052FD4005输出电压范围5~110VDC 5~220VDC 5~400VDC 最大瞬态电压120Vpk 260Vpk 440Vpk 最大输出漏电流 1mA 1mA 1mA 最大输出压降 1.0Vrms 最大负载电流3A 、5A 、10A (强迫风冷) 最大浪涌电流(10ms )额定电流的10倍 最小功率因数0.5最大接通时间1ms 最大关断时间8ms 断态电压指数上升率dv/dt 100V/μs 最小工作电流 30mA

订货标记示例 性能曲线图 S S R 2F 48 03 最大负载电流与环境温度特性图() 5A 环境温度(℃) 最 大()A 最大负载电流与环境温度特性图() 3A 3.02.41.8 1.20.6 环境温度(℃) 最大()A 最大负载电流与环境温度特性图() 10A 环境温度(℃) 讅︳ 題磢︳ 髛︳ 竲簘詝貆祡︳ 鐌羮︳ 鱹︳ () A -20 0 20 4

安装孔尺寸图 使用说明: 1、实际负载电流≥5A时必须使用风冷对SSR进行散热冷却。 2、固态继电器的自身功耗产生的热量需要通过外壳散热,如果固态继电器周围散热条件很差,则输出负载电流应降额。 3、当两只或以上数量固态继电器并排安装时,应留有足够的间距(10mm以上)。 4、当多只固态继电器共用一个控制电源时,输入控制端可以串联或并联使用;但必须保证每只固态继电器有足够的输入驱动电流。 5、使用于感性负载时,将会出现高瞬间电压和浪涌电流施加在输出端,可能导致固态继电器误导通或损坏。因此通常需要在输出端接入VTS瞬态二极管或MOV压敏电阻。压敏电阻推荐选用工作电压的2倍。 6、在负载电路中,请串联快速熔断器或断路器,以防止负载短路。 7、阻性负载选取固态继电器电流应为实际负载电流的2-3倍。 8、感性负载选取固态继电器电流应为实际负载电流的5-7倍。 9、部分高浪涌负载选取固态继电器电流应为实际负载电流的10倍以上。 10、负载电流小于30mA,请订货时事先向我公司说明。 11、固态继电器焊接时,260℃情况下焊接时间不能超过10秒,350℃情况下焊接时间不能超过5秒。

固态继电器工作原理解析

杭州国晶 固态继电器(SSR)与机电继电器相比,是一种没有机械运动,不含运动零 件的继电器,但它具有与机电继电器本质上相同的功能。SSR是一种全部由固态电子元件组成的无触点开关元件,他利用电子元器件的点,磁和光特性来完成输入与输出的可靠隔离,利用大功率三极管,功率场效应管,单项可控硅和双向可控硅等器件的开关特性,来达到无触点,无火花地接通和断开被控电路。 固体继电器的工作原理 固体继电器(Solid State Relay SSR)是利用现代微电子技术与电力电子技术相结合而发展起来的一种新型无触点电子开关器件。它可以实现用微弱的控制信号(几毫安到几十毫安)控制0.1A直至几百A电流负载,进行无触点接通或分断。固体继电器是一种四端器件,两个输入端,两个输出端。输入端接控制信号,输出端与负载、电源串联,SSR实际是一个受控的电力电子开关,其等效电路如图。 由于固体继电器具有高稳定、高可靠、无触点及寿命长等优点,广泛应用在电动机调速、正反转控制、调光、家用电器、烘箱烘道加温控温、送变电电网的建设与改造、电力拖动、印染、塑科加工、煤矿、钢铁、化工和军用等方面。 固体继电器的工作原理 固体继电器与通常的电磁继电器不同:无触点、输入电路与输出电路之间光(电)

隔离、由分立元件.半导体微电子电路芯片和电力电子器件组装而成,以阻燃型环氧树脂为原料,采用灌封技术持其封闭在外壳中、使与外界隔离,具有良好的耐压、防腐、防潮抗震动性能。 固体继电器由输入电路、驱动电路和输出电路三部分组成。 这里仅以应用较多的交流过零型固体继电器为例,介绍其工作原理。该电路采用了过零触发技术,具有电压过零时开启,负裁电流过零时关断的特性,在负载上可以得到一个完整的正弦波形,因此电路的射频干扰很小。 该电路由信号输人电路、零电压检测控制电路、工作指示电路、双向晶闸管控制电路和吸收电路几部分组成。采用了光电耦合器GD作为输入电路和输出电路之间的隔离元件,VD是防止Vin正负接反烧坏GD。 电路工作过程:当无输入信号时,GD中的光敏三极管裁止,VT1是交流电压零点检测器,通过R3获得基极电流而饱和导通,将VTH的门极箝在低电位而处于关断状态。当有输入信号时,光敏三极管导通,此时VTH的状态由VT1决定,如此电源电压大于过零电压时,分压器R3、R2的分压点P电压大于VBE1,VT1饱和导通,SCR门极因箝位在低电位而截止,TR的门极因没有触发脉冲而处于关断状态。只有当电源电压小于过零电压,P点电压小于VBE1时G1截止,SCR门极获得触发信号而导通。在TR的门极获得触发脉冲,TR就导通.从而接通负载电源。 当输入信号关断后GD中的光敏三极管截止, G1饱和导通使SCR门极箝位在低电位而关断,但是此时TR仍保持导通状态,负载上仍有电流流过,直到负载电流随VAC减小到小于双向晶闸管TR的维持电流后才会自行关断,切断负载电源。

浅谈直流固态继电器与交流固态继电器区别

浅谈直流固态继电器与交流固态继电器区别 1.什么是固态继电器,有什么优缺点? 固态继电器(亦称固体继电器)英文名称为Solid State Relay,简称SSR。它是用半导体器件代替传统电接点作为切换装置的具有继电器特性的无触点开关器件,单相SSR为四端有源器件,其中两个输入控制端,两个输出端,输入输出间为光隔离,输入端加上直流或脉冲信号到一定电流值后,输出端就能从断态转变成通态。 固态继电器工作可靠,寿命长,无噪声,无火花,无电磁干扰,开关速度快,抗干扰能力强,且体积小,耐冲击,耐振荡,防爆、防潮、防腐蚀、能与TTL、DTL、HTL等逻辑电路兼容,以微小的控制信号达到直接驱动大电流负载。主要不足是存在通态压降(需相应散热措施),有断态漏电流,交直流不能通用,触点组数少,另外过电流、过电压及电压上升率、电流上升率等指标差。 2. 固态继电器可应用于哪些场合? 固态继电器目前已广泛应用于计算机外围接口装置,电炉加热恒温系统,数控机械,遥控系统、工业自动化装置;信号灯、闪烁器、照明舞台灯光控制系统;仪器仪表仪器仪表 广义的说仪器仪表也可具有自动控制、报警、信号传递和数据处理等功能,如气动调节仪、电动调节仪表,以及集散型仪表控制系统等也皆属器仪表。仪器仪表能改善、扩展或补充人的官能。如显微镜、望远镜、声级计、酸度计、高温计等,可以扩展人的视、听、尝、摸外部事物的官能;有些仪器仪表,如磁强计、射线计数计等,可感受和测量到人所不能感

受到的物理量;还有些仪器仪表可以超过人的能力去记录、计算和计数,如高速照相机、计算机等。 医疗器械、复印机、自动洗衣机;自动消防,保安系统,以及作为电网功率因素补偿的电力电容的切换开关等等,另外在化工、煤矿等需防爆、防潮、防腐蚀场合中都有大量使用。 3.固态继电器可分为哪些类型? 交流固态继电器按开关方式分有电压过零导通型(简称过零型)和随机导通型(简称随机型);按输出开关元件分有双向可控硅输出型(普通型)和单向可控硅 单向可控硅 单向可控硅是一种可控整流电子元件,能在外部控制信号作用下由关断变为导通,但一旦导通,外部信号就无法使其关断,只能靠去除负载或降低其两端电压使其关断。单向可控硅是由三个PN结PNPN组成的四层三端半导体器件与具有一个PN结的二极管相比,单向可控硅正向导通受控制极电流控制;与具有两个PN结的三极管相比,差别在于可控硅对控制极电流没有放大作用。 反并联型(增强型);按安装方式分有印刷线路板上用的针插式(自然冷却,不必带散热器)和固定在金属底板上的装置式(靠散热器冷却);另外输入端又有宽范围输入(DC3-32V)的恒 流源型和串电阻 电阻 电阻,物质对电流的阻碍作用就叫该物质的电阻。电阻小的物质称为电导体,简称导体。电阻大的物质称为电绝缘体,简称绝缘体。

固态继电器的选型与使用

固态继电器的选型设计规范 固态继电器(Solid State Relay)简称SSR,是由微电子电路,分立电子器件,电力电子功率器件组成的无触点开关。其用隔离器件实现了控制端与负载端的隔离,输入端用微小的控制信号,达到直接驱动大电流负载。具有短路保护,过载保护和过热保护功能,与组合逻辑固化封装就可以实现用户需要的智能模块,直接用于控制系统中。 固态继电器具有工作可靠,寿命长,无噪声,无火花,无电磁干扰,开关速度快,抗干扰能力强,耐冲击,耐震荡等优点而广泛应用于计算机外围接口设备、恒温系统、调温、电炉加温控制、电机控制、数控机械,遥控系统、工业自动化装置;信号灯、调光、闪烁器、照明舞台灯光控制系统;仪器仪表、医疗器械、复印机以及作为电网功率因素补偿的电力电容的切换开关等。 1、固态继电器的主要参数 1.1 输入参数 控制电压3~32VDC 关断电压 1.2VDC 开启电流5mA 控制电流<25mA 工作指示LED 1.2 输出参数: 工作电压24-240V AC 工作电流40A 通态压降<1.1V 泄漏电流<10mA 通断时间≤11ms 绝缘耐压≥2000V AC 1.3 其他参数 冷却条件:自然风冷 工作电流安全系数: 阻性负载60% 感性负载40% 工作温度:-30℃—+80℃ 1.4 应用图

1、固态继电器的结构组成 固态继电器由三部分组成:输入电路,隔离(耦合)和输出电路。 1.1 输入电路 按输入电压的不同类别,输入电路可分为直流输入电路,交流输入电路和交直流输入电路三种。有些输入控制电路还具有与TTL/CMOS兼容,正负逻辑控制和反相等功能,可以方便的与TTL,MOS逻辑电路连接。 对于控制电压固定的控制信号,采用阻性输入电路。控制电流保证在大于5mA。对于大的变化范围的控制信号(如3~32V)则采用恒流电路,保证在整个电压变化范围内电流在大于5mA可靠工作。 1.2 隔离耦合 固态继电器的输入与输出电路的隔离和耦合方式有光电耦合和变压器耦合两种:光电耦合通常使用光电二极管—光电三极管,光电二极管—双向光控可控硅,光伏电池,实现控制侧与负载侧隔离控制;高频变压器耦合是利用输入的控制信号产生的自激高频信号经耦合到次级,经检波整流,逻辑电路处理形成驱动信号。 1.3输出电路 SSR的功率开关直接接入电源与负载端,实现对负载电源的通断切换。主要使用有大功率晶体三极管(开关管-Transistor),单向可控硅(Thyristor或SCR),双向可控硅(Triac),功率场效应管(MOSFET),绝缘栅型双极晶体管(IGBT)。固态继电器的输出电路也可分为直流输出电路,交流输出电路和交直流输出电路等形式。按负载类型,可分为直流固态继电器和交流固态继电器。直流输出时可使用双极性器件或功率场效应管,交流输出时通常使用两个可控硅或一个双向可控硅。而交流固态继电器又可分为单相交流固态继电器和三相交流固态继电器。交流固态继电器,按导通与关断的时机,可分为随机型交流固态继电器和过零型交流固态继电器。 2、选型与使用注意事项 固态继电器的选型主要是选取适当的额定电流,而其额定电流需要根据不同的负载类型来选用。阻性负载、感性负载和容性负载在刚起动时瞬时电流较大。即使是纯阻性,由于具有正温度系数,冷态时电阻值较小,因而有较大的起动电流。电炉刚接通时电流为稳定时的1.3~1.4倍。白炽灯接通时电流为稳态10倍。有些金属卤化物灯不但开启时间长达10分钟,而且有高达100倍稳态时的脉冲电流。 异步电动机起动电流为额定值的5—7倍,直流电机起动电流还要大。不但如此,感性负载还具有较高的反电势。这是一个不定值,随L和di/dt的不同而不同。通常为电源电压的1—2倍,这样和电源电压叠加。有高达三倍的电源电压。容性负载具有更大的危险性,因为起动时,由于电容器两端的电压不能突变,电容器相当于短路。这种负载在选型时更要特别注意。 2.1 各种负载浪涌特性对固态继电器SSR的选择 被控负载在接通瞬间会产生很大的浪涌电流,由于热量来不及散发,很可能使SSR内部可控硅损坏,所以用户在选用继电器时应对被控负载的浪涌特性进行分析,然后再选择继电器。使继电器在保证稳态工作前提下能够承受这个浪涌电流,选择时可参考各种负载时的降额系数(常温下)。如所选用的继电器需在工作较频繁、寿命以及可靠性要求较高的场合工作

反渗透净水机的工作原理

随着时代得发展,伴生了许多得环境自然问题,其中水质情况也就是越来越不理想,为了能够喝上一杯干净放心得水,越来越多得家庭便开始选择给家里安装一台家用反渗透净水机(也叫RO机),家用反渗透净水机就是时下流行得一种净水设备,其工作原理就是采用反渗透技术将水中得有害物质截留在废水一端,将我们所需得饮用水收集起来供家庭日常饮用。其具体得工作原理如下表述: 1、家用反渗透净水机得滤芯构成: 反渗透净水机一般由三级反渗透滤芯或四级反渗透滤芯构成,少数家用反渗透净水机会采用五级滤芯构成,这里主要对四级反渗透净水机(带桶)得工作原理做描述。 四级反渗透净水机主要由四根功能不一得滤芯构成: (1)第一级滤芯:主要由PP棉构成,过滤精度为1~5微米,其主要得功用就是用来拦截水中得大于其孔径得铁锈、泥沙、红虫等; (2)第二级滤芯:主要由烧结活性炭棒或与其它材料复合得滤芯构成,其主要功能就是过滤掉市政自来水中得余氯; (3)第三级滤芯:该级滤芯就是家用反渗透净水机得核心部件——RO反渗透膜,其过滤精度高达0、0001微米,能拦截水中得各种有害物质,例如水中得重金属离子、病原微生物等; (4)第四级滤芯:主要就是由颗粒活性炭构成,该级滤芯得主要功能就是改善从R O膜出来得纯水口感,我们使用反渗透净水机得时候感觉到从机器里流出来得水微甜便就是该滤芯在发挥功效; 2、家用反渗透净水机得具体工作方式: 家用反渗透净水机其主要工作方式就是根据RO膜得使用特性,采用逆压设计,在RO膜前端采用增压泵增压,使进水端压力大于RO膜得渗透压力,在膜

得两端形成渗透压差,使水透过RO膜进入集水口,但就是由于RO膜在反渗透净水机中就是非常得“娇贵得",碰不得市政自来水中得氯,也不能直接在杂质较多得水环境下使用,因此在其前端增加了PP棉与烧结活性碳棒这两级滤芯。其具体管路得结构示意图如下所示:

固态继电器的结构、原理及应用

固态继电器(SolidStateRelay,缩写SSR),是由微电子电路,分立电子器件,电力电子功率器件组成的无触点开关。用隔离器件实现了控制端与负载端的隔离。固态继电器的输入端用微小的控制信号,达到直接驱动大电流负载。与传统继电器相比,最大的特点在于无触点开关。 一、什么是固态继电器 固态继电器是一种全部由固态电子元件组成的新型无触点开关器件,它利用电子元件(如开关三极管、双向可控硅等半导体器件)的开关特性,可达到无触点无火花地接通和断开电路的目的,因此又被称为“无触点开关”。固态继电器是一种四端有源器件,其中两个端子为输入控制端,另外两端为输出受控端。它既有放大驱动作用,又有隔离作用,很适合驱动大功率开关式执行机构,较之电磁继电器可靠性更高,且无触点、寿命长、响应速度快,对外界的干扰也小,已被得到广泛应用。 二、固态继电器结构及原理 常用固态继电器几乎都是模块化的四端有源器件,其中两端为输入控制端,另外两端为输出受控端,其基本构成如下图所示。器件中多采用光电耦合器实现输入与输出之间的电气隔离。输出受控端利用开关三极管、双向晶闸管等半导体器件的开关特性,实现无触点、无火花地接通和断开外接控制电路的目的。整个器件无可动部件及触点,可实现相当于常用电磁继电器一样的功能。只是相比传统电磁继电器,可通断的负载一般比较小。 固态继电器按输出端极性的不同,可分为直流式和交流式两大类。直流固态继电器(DC-SSR)控制电压由输入端IN输入,通过光电耦合器将控制信号耦合至接收电路,经放大处理后驱动开关三极管VT导通。显然,直流固态继电器的输出端OUT在接入被控电路回路中时,是有正、负极之分的。交流固态继电器(AC-SSR)的电路原理与直流固态继电器不同的是,其开关元件采用了双向晶闸管VS或其他交流开关,因此它的输出端OUT无正、负极之分,可以控制交流回路的通断。

固态继电器使用方法

固态继电器使用方法 1. 在选用小电流规格印刷电路板使用的固态继电器时,因引线端子为高导热材料制成,焊接时应在温度小于250℃、时间小于10S的条件下进行,如考虑周围温度的原因,必要时可考虑降额使用,一般将负载电流控制在额定值的1/2以内使用。 2. 各种负载浪涌特性对固态继电器SSR的选择 被控负载在接通瞬间会产生很大的浪涌电流,由于热量来不及散发,很可能使SSR内部可控硅损坏,所以用户在选用继电器时应对被控负载的浪涌特性进行分析,然后再选择继电器。使继电器在保证稳态工作前提下能够承受这个浪涌电流,选择时可参考表2各种负 载时的降额系数(常温下)。 如所选用的继电器需在工作较频繁、寿命以及可靠性要求较高的场合工作时,则应在表 2的基础上再乘以0.6以确保工作可靠。 一般在选用时遵循上述原则,在低电压要求信号失真小可选用采用场效应管作输出器件的直流固态继器;如对交流阻性负载和多数感性负载,可选用过零型继电器,这样可延长负载和继电器寿命,也可减小自身的射频干扰。如作为相位输出控制时,应选用随机型固态继 电器。 3. 使用环境温度的影响 固态继电器的负载能力受环境温度和自身温升的影响较大,在安装使用过程中,应保证其有良好的散热条件,额定工作电流在10A以上的产品应配散热器,100A以上的产品应配散热器加风扇强冷。在安装时应注意继电器底部与散热器的良好接触,并考虑涂适量导热 硅脂以达到最佳散热效果。 如继电器长期工作在高温状态下(40℃~80℃)时,用户可根据厂家提供的最大输出电流与环境温度曲线数据,考虑降额使用来保证正常工作。 4. 过流、过压保护措施 在继电器使用时,因过流和负载短路会造成SSR固态继电器内部输出可控硅永久损坏,可考虑在控制回路中增加快速熔断器和空气开关予以保护型(选择继电器应选择产品输出保护,内置压敏电阻吸收回路和RC缓冲器,可吸收浪涌电压和提高dv/dt耐量);也可在继电器输出端并接RC吸收回路和压敏电阻(MOV)来实现输出保护。选用原则是220V选用500V-600V压敏电阻,380V时可选用800V-900V压敏电阻。 5. 继电器输入回路信号 在使用时因输入电压过高或输入电流过大超出其规定的额定参数时,可考虑在输入端串接分压电阻或在输入端口并接分流电阻,以使输入信号不超过其额定参数值。 6 在具体使用时,控制信号和负载电源要求稳定,波动不应大于10%,否则应采取稳压 措施。 7. 在安装使用时应远离电磁干扰,射频干扰源,以防继电器误动失控。 8. 固态继电器开路且负载端有电压时,输出端会有一定的漏电流,在使用或设计时应注 意。 9. 固态继电器失效更换时,应尽量选用原型号或技术参数完全相同的产品,以便与原应 用线路匹配,保证系统的可靠工作。 固态继电器分类和几个关键参数

固态继电器工作原理解析

固态继电器工作原理解 析 Document number:PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998

杭州国晶 固态继电器(SSR)与机电继电器相比,是一种没有机械运动,不含运动零件的继电器,但它具有与机电继电器本质上相同的功能。SSR是一种全部由固态电子元件组成的无触点开关元件,他利用电子元器件的点,磁和光特性来完成输入与输出的可靠隔离,利用大功率三极管,功率场效应管,单项可控硅和双向可控硅等器件的开关特性,来达到无触点,无火花地接通和断开被控电路。 固体继电器的工作原理 固体继(SolidStateRelaySSR)是利用现代微电子技术与电力电子技术相结合而发展起来的一种新型无触点电子开关器件。它可以实现用微弱的控制信号(几毫安到几十毫安)控制0.1A直至几百A电流负载,进行无触点接通或分断。固体继是一种四端器件,两个输入端,两个输出端。输入端接控制信号,输出端与负载、串联,SSR实际是一个受控的电力电子开关,其等效电路如图。

由于固体继具有高稳定、高可靠、无触点及寿命长等优点,广泛应用在电动机调速、正反转控制、调光、家用、烘箱烘道加温控温、送变电电网的建设与改造、电力拖动、印染、塑科加工、煤矿、钢铁、化工和军用等方面。 固体继的工作原理 固体继与通常的电磁继不同:无触点、输入电路与输出电路之间光(电)隔离、由分立元件.半导体微电子电路芯片和电力电子器件组装而成,以阻燃型环氧树脂为原料,采用灌封技术持其封闭在外壳中、使与外界隔离,具有良好的耐压、防腐、防潮抗震动性能。 固体继由输入电路、驱动电路和输出电路三部分组成。 这里仅以应用较多的交流过零型固体继为例,介绍其工作原理。该电路采用了过零触发技术,具有电压过零时开启,负裁电流过零时关断的特性,在负载上可以得到一个完整的正弦波形,因此电路的射频干扰很小。 该 电路由 信号输

【CN109995352A】一种直流固态继电器【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910245805.5 (22)申请日 2019.03.28 (71)申请人 宋晓东 地址 430040 湖北省武汉市东西湖区吴家 山街五环大道88号2栋1单元2601室 (72)发明人 宋晓东  (51)Int.Cl. H03K 17/0812(2006.01) H03K 17/567(2006.01) (54)发明名称 一种直流固态继电器 (57)摘要 本发明公开了一种直流固态继电器,包括电 阻R2、发光二极管D5、光耦U2和场效应管Q3,所述 电阻R2的一端连接电阻R1和输入电压端IN+,电 阻R2的另一端连接发光二极管D5的正极,二极管 D5的负极连接二极管D4的正极、输入电压端IN - 和光耦U1内部发光二极管的负极,光耦U1内部发 光二极管的正极连接电阻R6和光耦U2内部发光 二极管的负极,本发明直流固态继电器采用功率 场效应管输出,利用控制负载的电压来给场效应 管提供栅压,并通过光耦来进行控制,实现场效 应管的导通和关断,实现了固态继电器的常开和 常闭动作。权利要求书1页 说明书3页 附图1页CN 109995352 A 2019.07.09 C N 109995352 A

权 利 要 求 书1/1页CN 109995352 A 1.一种直流固态继电器,包括电阻R2、二极管D5、光耦U2和场效应管Q3,其特征在于,所述电阻R2的一端连接电阻R1和输入电压端IN+,电阻R2的另一端连接二极管D5的正极,二极管D5的负极连接二极管D4的正极、输入电压端IN-和光耦U1内部发光二极管的负极,光耦U1内部发光二极管的正极连接电阻R6和光耦U2内部发光二极管的负极,光耦U2内部发光二极管的正极连接电阻R1的另一端、电阻R6的另一端和二极管D4的负极;光耦U2内部光敏三极管的集电极连接电阻R4和二极管D3的负极,光耦U2内部光敏三极管的发射极连接电阻R5、电阻R8和二极管D3的正极,电阻R8的另一端连接场效应管Q3的栅极,场效应管Q3的源极连接电阻R5的另一端、二极管D2的正极、二极管D7的正极和接地端,场效应管Q3的漏极连接输出端OUTR1,光耦U1内部光敏三极管的集电极连接电阻R3、电阻R7和电阻R9,光耦U1内部光敏三极管的发射极连接电阻R9的另一端、场效应管Q2的源极、二极管D1的正极和二极管D6的正极,电阻R7的另一端连接场效应管Q3的栅极和二极管D1的负极,场效应管Q2的漏极连接输出端OUTR2。 2.根据权利要求1所述的一种直流固态继电器,其特征在于,所述二极管D5为发光二极管。 3.根据权利要求1所述的一种直流固态继电器,其特征在于,所述二极管D1、二极管D2均为稳压二极管, 二极管D3和二极管D4为开关二极管。 4.根据权利要求1所述的一种直流固态继电器,其特征在于,所述光耦U1和光耦U2的型号均为EL3H7C。 5.根据权利要求1所述的一种直流固态继电器,其特征在于,所述输入电压范围是10-30V直流电。 6.根据权利要求1所述的一种直流固态继电器,其特征在于,所述场效应管Q2和场效应管Q3的型号为IRF3205。 7.根据权利要求1-6任一所述的一种直流固态继电器,其特征在于,所述二极管D6和二极管D7为TVS二极管。 2

超滤净水器的工作原理

超滤净水器的工作原理 超滤净水器是通过连接在自来水上,利用多级滤芯物理原理驱除水中的杂质,保留水中有益微量元素的一种水处理方式。很多人都说,等于拥有了一个的矿泉水厂。这个说法虽然有点夸张,但也不无道理,超滤净水器是一种简单,实用的水处理设备,它的存在,解决了很多家庭用水的困扰,那作为如此便民的设备,超滤净水器的工作原理为哪般呢? 净水机的种类主要有滤芯决定,现在家用的净水机的滤芯一般都是4级过滤或者5级过滤,其工作原理是通过滤芯对水进行层层过滤。其中一级滤芯又称PP棉,第二级颗粒活性碳,第三级为精密压缩活性炭,笫四级为反渗透膜或超滤膜,笫五级为后置活性炭。 根据滤芯过滤级数的不同,净水机对水的净化程度也大不相同,净水器能够过滤掉自来水中的杂质、铁锈、部分细菌,但是对重金属和水碱的作用不是很大,有的净水器根本无法去除重金属和水碱,所以说净水器能够达到用户的部分要求,但是还没有达到直接饮用的的标准,最好还是烧开了在饮用。

超滤是一种技术,在这项技术中起主要作用的还是超滤膜,超滤在筛分过程中,以膜两侧的压力差为驱动力,以超滤膜作为过滤介质。在一定的压力环境下,当自来水流过膜表面时,超滤膜的表面密集的微孔就会对杂质进行拦截,只允许小分子物质透过,每米超滤膜丝管壁上约有60亿个0.01微米的微孔,其孔径只允许水分子、水中的有益矿物质和微量元素通过,而最小细菌的体积都在0.02微米以上。铁锈、悬浮物、泥沙、大分子有机物等都能被超滤膜截留下来,从而实现净化过程。 普通的水透过超滤膜成为净化水,可以达到直饮标准,而超滤膜截留下来污染物会吸附在过滤膜内表面,这就要求用户要对超滤膜进行定期冲洗,以免污染物堵塞超滤膜,造成产水量下降。 消费者现在对净水器的需求也是与日俱增,在日常生活中消费者不仅要对产品原理了然于心,更重要的是要根据自身需求正确选择。汉斯顿净水器工作原理虽然比较完善,但市面上的超滤净水器产品种类多,质量也参差不齐,用户选择时,更要严把质量和品牌双重关卡。汉斯顿净水器为从源头把关到层层递进,保障生活饮水质量。

继电器的工作原理和作用

继电器的工作原理 简介 当输入量(如电压、电流、温度等)达到规定值时,使被控制的输出电路导通或断开的电器。可分为电气量(如电流、电压、频率、功率等)继电器及非电气量(如温度、压力、速度等)继电器两大类。具有动作快、工作稳定、使用寿命长、体积小等优点。广泛应用于电力保护、自动化、运动、遥控、测量和通信等装置中。 1、电磁继电器的工作原理和特性 电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压,线圈中就会流过一定的电流,

从而产生电磁效应,衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯,从而带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合。当线圈断电后,电磁的吸力也随之消失,衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置,使动触点与原来的静触点(常闭触点)释放。这样吸合、释放,从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点,可以这样来区分:继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点,称为“常开触点”;处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。 继电器的输入信号x从零连续增加达到衔铁开始吸合时的动作值xx,继电器的输出信号立刻从y=0跳跃到y=ym,即常开触点从断到通。一旦触点闭合,输入量x继续增大,输出信号y将不再起变化。当输入量x从某一大于xx值下降到xf,继电器开始释放,常开触点断开。我们把继电器的这种特性叫做继电特性,也叫继电器的输入-输出特性。 释放值xf与动作值xx的比值叫做反馈系数,即 Kf= xf /xx 触点上输出的控制功率Pc与线圈吸收的最小功率P0之比叫做继电器的控制系数,即Kc=PC/P0 2、热敏干簧继电器的工作原理和特性 热敏干簧继电器是一种利用热敏磁性材料检测和控制温度的新型热敏开关。它由感温磁环、恒磁环、干簧管、导热安装片、塑料衬底及其他一些附件组成。热敏干簧继电器不用线圈励磁,

什么是固态继电器及固态继电器的原理.

什么是固态继电器及固态继电器的原理 关键词:什么是固态继电器固态继电器的分类固态继电器的工作原理固态继电器的使用注意事项 1.什么是固态继电器,有什么优缺点? 固态继电器(亦称固体继电器)英文名称为Solid State Relay,简称SSR。它是用半导体器件代替传统电接点作为切换装置的具有继电器特性的无触点开关器件,单相SSR为四端有源器件,其中两个输入控制端,两个输出端,输入输出间为光隔离,输入端加上直流或脉冲信号到一定电流值后,输出端就能从断态转变成通态。 固态继电器工作可靠,寿命长,无噪声,无火花,无电磁干扰,开关速度快,抗干扰能力强,且体积小,耐冲击,耐振荡,防爆、防潮、防腐蚀、能与TTL、DTL、HTL等逻辑电路兼容,以微小的控制信号达到直接驱动大电流负载。主要不足是存在通态压降(需相应散热措施),有断态漏电流,交直流不能通用,触点组数少,另外过电流、过电压及电压上升率、电流上升率等指标差。 2. 固态继电器可应用于哪些场合? 固态继电器目前已广泛应用于计算机外围接口装置,电炉加热恒温系统,数控机械,遥控系统、工业自动化装置;信号灯、闪烁器、照明舞台灯光控制系统;仪器仪表、医疗器械、复印机、自动洗衣机;自动消防,保安系统,以及作为电网功率因素补偿的电力电容的切换开关等等,另外在化工、煤矿等需防爆、防潮、防腐蚀场合中都有大量使用。 3.固态继电器可分为哪些类型? 交流固态继电器按开关方式分有电压过零导通型(简称过零型)和随机导通型(简称随机型);按输出开关元件分有双向可控硅输出型(普通型)和单向可控硅反并联型(增强型);按安装方式分有印刷线路板上用的针插式(自然冷却,不必带散热器)和固定在金属底板上的装置式(靠散热器冷却);另外输入端又有宽范围输入(DC3-32V)的恒流源型和串电阻限流型等。 4.过零型SSR与随机型SSR在用途上有什么区别? 过零型SSR用作“开关”切换(从“开关”切换功能而言即等同于普通的继电器或接触器),我们通常讲的固态继电器多数都为过零型(过零型SSR只能“开关”不能“调压”)。 随机型SSR主要用于“斩波调压”(但随机型SSR的控制信号必须为与电网同步且上升沿可在0°-180°范围内改变的方波信号时才能实现调压,单一电压信号或0-5V的模拟信号并不能使其调压,从“调压”功能的角度讲随机型SSR完全

一体化净水器及机械过滤器工作原理

工作原理 一体化净水装置和城市供水厂的净化流程一样。它有:混凝池、沉淀池、过滤池、水质稳定装置、 反冲洗装置、水泵及电气控制柜。现分别介绍如下: 1、混凝池:投加混凝剂的原水由进水管进入混凝池内,用特制的搅拌机搅动,使水中的悬浮物和混凝剂充分接触反应形成矾花。一般净水装置是采用涡流反应来使水和混凝剂混和,但效果受水量的变化而不稳定。该净水装置则用搅拌机混和,不受水量变化而影响效果。 2、沉淀室:水经加混凝剂混凝后形成矾花,流到设备的沉淀池内进行沉淀,沉淀池采用斜管沉淀法,经过梯形斜板沉淀室沉淀完成固液分离,沉淀下来的污泥排入泥斗。 3、过滤池:经沉淀后的水流到过滤池过滤,滤池结构:底部为布水管,中部为石英砂,上部为无烟煤。过滤速度为10m/h,最后清水流到清水池内消毒处理后饮用。过滤池反冲周期为12小时左右,反冲时间为5-10分钟。用途 一体化净水器适用于江、河、湖、水库等以地表水为水源的给水工程的水质净水,中水回用、及煤 矿尾矿水、洗煤水、浴池、游泳池、洗车场、造纸、印染、电镀和其它工业废水的水质净化。 应用范围 1、适用于水浊度小于3000mg/L的各类江,河,湖,水库等为水源的农村,城镇,工矿企业的水厂, 作为主要的净水处理装置。 2、对于低温,低浊,有季节性藻类的湖泊水源,有其特殊的适应能力。 3、对高纯水,饮料工业用水,锅炉用水等作前置水处理的预处理设备。 4、用于各类工业循环水系统,可有效而大幅度的提高循环用水水质。 机械过滤器

工作原理 机械过滤器(又名多介质过滤器、石英砂滤器)。是一种压力式过滤器,利用过滤器内所填充的精制石英砂滤料,当进水自上而下流经滤层时,水中的悬浮物及粘胶质颗粒被去除,从而使水的浊度降低。性能:主要用于水处理除浊、软化水、电渗析、反渗透的前级预处理,也可用于地表水、地下水等方面。可有效 适用范围 用于水处理过程中,主要用于给水处理除浊,反渗透、以及离子交换软化除盐系统的前级预处理,也可用于地表水、地下水除泥沙。进水浊度要求小于20度,出水浊度可达3度以下。 可广泛应用于电子电力、石油化工、冶金电镀、造纸纺织、制药透析、食品饮料、生活饮用水、工厂企业用水、游泳池等。可满足各行业液体过滤需要。

固态继电器工作原理和应用实例

固态继电器工作原理和应用实例 固态继电器(SSR)与机电继电器相比,是一种没有机械运动,不含运动零件的继电器,但它具有与机电继电器本质上相同的功能。SSR是一种全部由固态电子元件组成的无触点开关元件,他利用电子元器件的点,磁和光特性来完成输入与输出的可靠隔离,利用大功率三极管,功率场效应管,单项可控硅和双向可控硅等器件的开关特性,来达到无触点,无火花地接通和断开被控电路。 交流固态继电器SSR(Solid state releys)是一种无触点通断电子开关,为四端有源器件。其中两个端子为输入控制端,另外两端为输出受控端,中间采用光电隔离,作为输入输出之间电气隔离(浮空)。在输入端加上直流或脉冲信号,输出端就能从关断状态转变成导通状态(无信号时呈阻断状态),从而控制较大负载。整个器件无可动部件及触点,可实现相当于常用的机械式电磁继电器一样的功能。 固态继电器的工作 SSR固态继电器以触发形式,可分为零压型(Z)和调相型(P)两种。在输入端施加合适的控制信号VIN时,P型SSR立即导通。当VIN撤销后,负载电流低于双向可控硅维持电流时(交流换向),SSR关断。 Z型SSR内部包括过零检测电路,在施加输入信号VIN时,只有当负载电源电压达到过零区时,SSR才能导通,并有可能造成电源半个周期的最大延时。Z型SSR关断条件同P型,但由于负载工作电流近似正弦波,高次谐波干扰小,所以应用广泛。 有普通型(S,采用双向可控硅元件)和增强型(HS,采用单向可控硅元件)之分。当加有感性负载时,在输入信号截止t1之前,双向可控硅导通,电流滞后电源电压90O(纯感时)。t1时刻,输入控制信号撤销,双向可控硅在小于维持电流时关断(t2),可控硅将承受电压上升率dv/dt很高的反向电压。这个电压将通过双向可控硅内部的结电容,正反馈到栅极。如果超过双向可控硅换向dv/dt指标(典型值10V/s,将引起换向恢复时间长甚至失败。 单向可控硅(增强型SSR)由于处在单极性工作状态,此时只受静态电压上升率所限制(典型值200V/s),因此增强型固态继电器HS系列比普通型SSR的换向dv/dt指标提高了520倍。由于采用两只大功率单向可控硅反并联,改变了电流分配和导热条件,提高了SSR输出功率。 增强型SSR在大功率应用场合,无论是感性负载还是阻性负载,耐电压、耐电流冲击及产品的可靠性,均超过普通固态继电器,并达到了进口产品的基本指标,是替代普通固态继电器的更新产品。 固态继电器的应用

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