(整理)固态继电器的分类与工作原理.
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固态继电器的作用及原理一、作用1.信号隔离:固态继电器能够将输入信号与输出信号之间进行隔离,避免输入信号对输出端的干扰。
2.开关控制:固态继电器可以将小电流信号通过控制电路控制大电流负载的开关,实现对电路的开启和关闭,起到调节和保护电路的作用。
3.电路保护:当电路发生短路、过流、过压等异常情况时,固态继电器可以及时切断电路,保护电器设备不受损坏。
4.自动控制:固态继电器可以根据输入信号的变化,自动对输出电路进行控制,实现自动化控制功能,在工业生产和自动化设备中具有广泛应用。
二、原理1.光电耦合原理:固态继电器的核心组件是光电耦合器,它由一个光敏元件(光电导管或光敏二极管)和一个半导体功率开关器件(晶体管或晶闸管)组成。
光敏元件可以将输入的电信号转化为光信号,然后通过光隔离将光信号传递给半导体功率开关器件,从而实现输入信号与输出信号之间的隔离。
2.控制电路:控制电路由输入电源、输入端电阻、输入电容和光敏元件等构成。
当输入电源加上一定电压时,光敏元件会被激发产生光信号,并通过光敏二极管将光信号转化为电流传递给半导体功率开关器件的控制端,从而对其进行控制。
3.开关电路:开关电路由半导体功率开关器件、负载电阻和负载电容等构成。
当光信号传导到半导体功率开关器件的控制端时,开关器件会在输入信号的控制下,通过半导体材料中电子的扩散和输运,形成导通通道或断开通道,从而使得负载电路打开或关闭。
4.输出电压和电流:根据半导体功率开关器件的特性和参数,固态继电器的输出电压和电流可以根据需求来进行调节。
在输入信号施加一定电压时,由于半导体器件内部存在阻抗和电流等限制,输出端的电压和电流也有一定的限制。
常见的固态继电器的输出电压在100V至1200V之间,输出电流在0.5A至50A之间。
总之,固态继电器利用光电耦合器将输入信号与输出信号进行隔离,并通过半导体器件的控制和开关实现对输出电路的控制。
其原理主要依靠光电耦合效应和半导体材料的导通和断开来实现,具有快速响应、可靠性高和寿命长等优点,广泛应用于控制系统和自动化设备。
固态继电器的分类与工作原理固态继电器(Solid State Relay,简称SSR)是一种无触点的电子开关,它通过半导体元件来实现电气信号的转换和控制,具有可靠性高、体积小、寿命长等优点。
固态继电器的分类主要包括驱动方式、开关方式和电气连接方式。
1.驱动方式分类:-常开型:工作时继电器的触点始终处于导通状态,只有收到控制信号后才会断开。
-常闭型:工作时继电器的触点始终处于断开状态,只有收到控制信号后才会闭合。
-双向型:既可以常开,也可以常闭,通过控制信号实现转换。
2.开关方式分类:-零电压开关:只在电源交流电压过零点时闭合,可以减小开关产生的干扰和接触电流峰值。
-非零电压开关:可以在电源电压波形的任意时间点进行开关操作,但会产生更大的电流峰值和干扰。
3.电气连接方式分类:-串联型:继电器的负载与驱动电源串联连接,可以通过继电器来控制负载的通断。
-并联型:继电器的负载与驱动器并联连接,可以通过继电器来对负载进行调整或保护。
1.控制信号输入:通过电路调节控制信号电流的大小,将控制信号输入到固态继电器。
2.光电隔离(光电三端子型SSR):固态继电器中的光电三端子将输入的控制信号转换为光信号,使得输入和输出之间实现电隔离。
光电耦合器的输入端通过控制信号电流激活光发射二极管,产生光信号。
3.光信号转换(光电三端子型SSR):光信号进入光检测二极管,使其电导增加,形成与光发射二极管相对应的电流变化。
光电三端子通过这种光信号转换,实现了输入信号的非接触隔离。
4.控制信号放大(FET型SSR):固态继电器通过驱动电路将输入信号的电流转换为电压信号,驱动场效应晶体管(FET)。
控制信号电压的大小决定了FET的导通程度,从而控制FET管脚之间的通断。
5.开关操作:在光电隔离或FET控制之后,固态继电器会根据输入信号的状态进行开关操作。
当控制信号激活固态继电器时,输出与输入之间的电路就会通断,控制负载的开关与输出状态。
固态继电器的分类与工作原理固态继电器(SSR)是一种无触点、无噪音、高速开关、寿命长的电子开关装置,与传统电磁继电器相比具有体积小、重量轻、响应快、抗振动等优点。
它的分类可以根据输入电流类型、输出载荷类型以及控制方式等方面进行。
1.根据输入电流类型分类-直流输入类型:直流输入固态继电器可以将直流驱动信号转换为交流负载控制信号。
直流继电器由控制触发器、调压电路、输出保护电路、输出控制电路和窗口触发电路组成。
它能够实现在直流电路中实现比较复杂的控制功能。
-交流输入类型:交流输入固态继电器可以将交流驱动信号转换为交流或直流负载控制信号。
交流继电器由红外控制电路、输出电路以及输出光电耦合器电路组成。
它以交流信号作为控制信号,从而能够在交流电路中实现控制功能。
2.根据输出载荷类型分类-交流载荷:交流输出固态继电器用于控制交流电路中的负载,其输出通常是一个绝缘的三相电流输出。
它具备断电自保护功能,既能忍受大电流冲击,又能提供可靠的操作和保护。
-直流载荷:直流输出固态继电器用于控制直流电路中的负载,其输出通常是一个n极PNP型半导体开关。
它可以实现高度可靠的开关操作,并可有效地限制负载电流。
3.根据控制方式分类-零电压传导型:零电压传导型固态继电器与零电压交流开关相连,控制开关管的导通和关断。
它在交流负载开关过程中的开关过渡状态几乎没有噪音,对负载有较好的保护作用。
-非零电压传导型:非零电压传导型固态继电器在交流负载开关过程中有电压过渡状态,可能会产生一定噪音。
它的响应速度比零电压传导型快,并且能承受更高的负载电流。
具体的工作过程如下:1.输入信号检测:输入信号可以是电压、电流或其他形式的信号。
固态继电器的输入端对这个信号进行检测,并将其转换为控制信号。
2.控制信号输出:控制信号被传递到触发电路,触发电路根据控制信号的特性来产生控制电流或电压。
3.开关控制:控制电流或电压被输入到开关电路,开关电路对负载进行控制。
固态继电器的原理、分类、特性及应用固态继电器(SolidStaterelay,简称SSR)是把光控晶闸管和发光二极管封装在一起,两者间保证电的隔离,只有光的联系,和继电器里的线圈与接点互相隔离一样,通过发光管的亮和灭就能控制晶闸管电路的通断,其功能与普通电磁继电器一样。
固态继电器除了在电路通断过程中无机械运动、无接点、因而没有磨损和火花之外,又把弱电控制信号和强电被控制电路隔离开来,把继电器的功能和优点都体现了出来,同时由克服了继电器的缺点。
固态继电器原理控制电路的直流电压经过限流电阻RI后得到大约10-2OmA的电流,使发光管D发亮,引起小功率光控晶闸管(在此是双向晶闸管)TRIAC1导通,用它触发主电路里的大功率双向晶闸管TRIAC2,使之导通,于是负载L得电。
图中其余电阻电容为过压保护及限流之用。
由图可知,固态继电器有四个引出端,其中两个标有正负号的应按照极性接直流触发信号,其电流不可太大,一般在25mA以下,以免烧毁发光管。
另外两个标有‘'AU或的端子和负载串联后接在交流电路里。
如果被控制的功率大,这两个端子上的导线应该较粗。
固态继电器的种类相当多,其中为控制直流电路而用的直流固态继电器,常常是由光电隔离线路和大功率晶体管组合而成的。
应用最广泛的还是交流固态继电器。
但是后者也并不都是用双向晶闸管(TRlAe)构成的,有的是用两个普通晶闸管(SCR),以反向并联的方式控制交流主电路的。
就其触发方式来看,虽然多半用过零触发的方式(也叫零压型,或〃Z〃型),但是也有移相触发的(也叫调相型,或用〃型)品种,固态继电器采用移相触发时会产生较大的高次谐波电磁干扰。
固态继电器应用①国外的SSR触发信号(即通过发光管的电流)推荐值为直流IOmA,国产的SSR触发信号推荐值为直流12-25mA o②多个SSR可以用同一个触发信号,这在三相交流负载的控制上常常用到。
例如,用两个SSR分别串联在两个相里另外一相不控制,这种情况下两个SSR必须同时通断用同一触发信号就可以保证同时动作。
固态继电器工作原理
固态继电器是一种集电器和电子器件的组合装置,由输入控制部分、输出控制部分和隔离部分组成。
其工作原理主要包括以下几个方面:
1. 输入控制部分:固态继电器的输入端通常为一个LED,当
给LED加上足够的电压时,LED会发光。
这个电压可以通过
串联的电阻来控制。
当LED发光时,输入控制部分会被激活。
2. 输出控制部分:输入控制部分的激活会导致输出控制部分的晶体管(也称为光敏晶体管)工作。
这个晶体管通常由一对
PN结组成,当输入控制部分被激活时,LED发出的光会经过
隔离部分照射到晶体管的基极上,使得PN结处的电阻发生变化。
这个变化会引起输出电路的电流变化。
例如,当晶体管导通时,输出电路的电流会通过,当晶体管截止时,输出电路的电流会断开。
3. 隔离部分:固态继电器的输入和输出部分通常通过一个绝缘材料隔离,以防止输入和输出之间的电信号相互干扰。
这样的隔离部分通常使用光耦的形式,通过光的传导来实现输入和输出之间的电隔离。
综上所述,固态继电器的工作原理是通过LED的发光和光敏
晶体管的控制来实现输入和输出之间的电隔离和电流控制。
固态继电器及工作原理固态继电器及工作原理一.固态继电器二.固态继电器(SOLIDSTATE 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”,固态继电器与传统的电磁继电器(EMR)相比,是一种没有机械、不含运动零部件的继电器,但具有与电磁继电器本质上相同功能。
固态继电器按其工作性质分直流输入-交流输出型、直流输入-直流输出型、交流输入-交流输出型、交流输入-直流输出型。
按其结构分机架安装型(面板安装)、线路板安装型。
二.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、R5、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-(10~25)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-(10~25)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25V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。
固态继电器工作原理及分类固态继电器是一种无触点电子开关,主要由输入(掌握)电路,驱动电路和输出(负载)电路三部分组成。
继电器的触点有三种基本形式:动合型(H型)线圈不通电时两触点是断开的,通电后,两个触点就闭合。
以合字的拼音字头“H”表示。
动断型(D型)线圈不通电时两触点是闭合的,通电后两个触点就断开。
用断字的拼音字头“D”表示。
转换型(Z型)这是触点组型。
这种触点组共有三个触点,即中间是动触点,上下各一个静触点。
线圈不通电时,动触点和其中一个静触点断开和另一个闭合,线圈通电后,动触点就移动,使原来断开的成闭合,原来闭合的成断开状态,达到转换的目的。
这样的触点组称为转换触点。
用“转”字的拼音字头“z”表示。
固态继电器是由微电子电路,耦合分立电子的器件和电力电子功率器件组成的无触点开关。
用这种隔离器件实现了掌握端与负载端的隔离。
固态继电器的输入端用微小的掌握信号,达到直接驱动大电流负载,但他本质上脱离了一般的掌握电器(如接触器、电磁继电器等)。
而电力电子器件等晶体管类电子元件他们都是用他们那弱小的体格却要承受与之体格不想对称的大电压、电流、发热量等,其中包括过载击穿或峰值电压、过载电流、浪涌电压电流、正常工作时的发热量、频繁快速关断带来的发热量。
大电压、大电流和频发快速响应开关都意味着会发热,而太热了则会击穿烧毁固态继电器的内部电子晶体电路)等。
固态继电器从受控负载不同分为沟通固态继电器和直流固态继电器两大类,其中沟通固态继电器应用比较普遍。
按安装方式有装置式(面板安装)固态继电器,线路板安装型固态继电器。
沟通固态继电器按开关方式分有过零型(Z型)和随机型(P型);按元件分有双向可控硅输出型(一般型)固态继电器和单向可控硅反并联型(增加型)固态继电器。
固态继电器的优点是多数产品具有零电压导通,零电流关断,与规律电路兼容(TTL、DTL、HTL)切换速度快、无噪音、耐腐蚀、抗干扰、寿命长、体积小,能以微小的掌握信号直接驱动大电流负载等。
固态继电器的分类
一、基于电压的分类
1、DC固态继电器:DC固态继电器由带有电容电路的整流装置和半导体开关构成,可以用于12V或24V直流电系统中。
2、AC固态继电器:AC固态继电器具有电容电路或反应器的放电微电路以及由半导体开关组成的控制电路,可以用于110V或220V交流电系统中。
二、基于额定功率的分类
1、低功率固态继电器:低功率固态继电器具有微小的额定功率,多用于控制小功率的电子设备,如水泵、风扇等。
它的额定电流通常在2A以下。
2、高功率固态继电器:高功率固态继电器具有较高的额定功率,多用于控制高功率的电子设备,如照明设备、加热器、电机等。
它的额定电流通常在2A以上。
三、基于额定电流的分类
1、低电流固态继电器:低电流固态继电器的额定电流一般在1A 以下,多用于低功率电子设备的控制,如智能家居系统中的智能家电设备控制。
2、高电流固态继电器:高电流固态继电器的额定电流一般在4A 以上,多用于高功率电子设备的控制,如照明设备、加热器、电机等。
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固态继电器的分类与工作原理固态继电器(Solid State Relays,缩写SSR)是一种无触点电子开关,由分立元器件、膜固定电阻网络和芯片,采用混合工艺组装来实现控制回路(输入电路)与负载回路(输出电路)的电隔离及信号耦合,由固态器件实现负载的通断切换功能,内部无任何可动部件。
尽管市场上的固态继电器型号规格繁多,但它们的工作原理基本上是相似的。
主要由输入(控制)电路,驱动电路和输出(负载)电路三部分组成。
固态继电器的输入电路是为输入控制信号提供一个回路,使之成为固态继电器的触发信号源。
固态继电器的输入电路多为直流输入,个别的为交流输入。
直流输入电路又分为阻性输入和恒流输入。
阻性输入电路的输入控制电流随输入电压呈线性的正向变化。
恒流输入电路,在输入电压达到一定值时,电流不再随电压的升高而明显增大,这种继电器可适用于相当宽的输入电压范围。
固态继电器的驱动电路可以包括隔离耦合电路、功能电路和触发电路三部分。
隔离耦合电路,目前多采用光电耦合器和高频变压器两种电路形式。
常用的光电耦合器有光-三极管、光-双向可控硅、光-二极管阵列(光-伏)等。
高频变压器耦合,是在一定的输入电压下,形成约10MHz的自激振荡,通过变压器磁芯将高频信号传递到变压器次级。
功能电路可包括检波整流、过零、加速、保护、显示等各种功能电路。
触发电路的作用是给输出器件提供触发信号。
固态继电器的输出电路是在触发信号的控制下,实现固态继电器的通断切换。
输出电路主要由输出器件(芯片)和起瞬态抑制作用的吸收回路组成,有时还包括反馈电路。
目前,各种固态继电器使用的输出器件主要有晶体三极管(Transistor)、单向可控硅(Thyristor 或SCR)、双向可控硅(Triac)、MOS场效应管(MOSFET)、绝缘栅型双极晶体管(IGBT)等。
固态继电器原理固态继电器(Solidstate Relay, SSR)是一种由固态电子组件组成的新型无触点开关,利用电子组件(如开关三极管、双向可控硅等半导体组件)的开关特性,达到无触点、无火花、而能接通和断开电路的目的,因此又被称为“无触点开关”。
什么是固态继电器?固态继电器工作原理及常见问题介绍固态继电器(Solid State Relay,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。
固态继电器工作原理详细介绍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。
有的公司SSR由于采用输出器件不同,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。
固态继电器的应用固态继电器是由固态元件组成的无触点开关,具有工作安全可靠、寿命长、无触点、无火花、无污染、高绝缘、高耐压(越过2.5kv)、低触发电流、开关速度快、可与数字电路巨配,以阻燃型环氧树脂为原料,采用灌封技术,使与外界隔离,具有良好的耐压、防潮、防腐、抗震动等性能。
固态继电器的分类与工作原理固态继电器(Solid State Relays,缩写SSR)是一种无触点电子开关,由分立元器件、膜固定电阻网络和芯片,采用混合工艺组装来实现控制回路(输入电路)与负载回路(输出电路)的电隔离及信号耦合,由固态器件实现负载的通断切换功能,内部无任何可动部件。
尽管市场上的固态继电器型号规格繁多,但它们的工作原理基本上是相似的。
主要由输入(控制)电路,驱动电路和输出(负载)电路三部分组成。
固态继电器的输入电路是为输入控制信号提供一个回路,使之成为固态继电器的触发信号源。
固态继电器的输入电路多为直流输入,个别的为交流输入。
直流输入电路又分为阻性输入和恒流输入。
阻性输入电路的输入控制电流随输入电压呈线性的正向变化。
恒流输入电路,在输入电压达到一定值时,电流不再随电压的升高而明显增大,这种继电器可适用于相当宽的输入电压范围。
固态继电器的驱动电路可以包括隔离耦合电路、功能电路和触发电路三部分。
隔离耦合电路,目前多采用光电耦合器和高频变压器两种电路形式。
常用的光电耦合器有光-三极管、光-双向可控硅、光-二极管阵列(光-伏)等。
高频变压器耦合,是在一定的输入电压下,形成约10MHz的自激振荡,通过变压器磁芯将高频信号传递到变压器次级。
功能电路可包括检波整流、过零、加速、保护、显示等各种功能电路。
触发电路的作用是给输出器件提供触发信号。
固态继电器的输出电路是在触发信号的控制下,实现固态继电器的通断切换。
输出电路主要由输出器件(芯片)和起瞬态抑制作用的吸收回路组成,有时还包括反馈电路。
目前,各种固态继电器使用的输出器件主要有晶体三极管(Transistor)、单向可控硅(Thyristor或SCR)、双向可控硅(Triac)、MOS场效应管(MOSFET)、绝缘栅型双极晶体管(IGBT)等。
固态继电器原理固态继电器(Solidstate Relay, SSR)是一种由固态电子组件组成的新型无触点开关,利用电子组件(如开关三极管、双向可控硅等半导体组件)的开关特性,达到无触点、无火花、而能接通和断开电路的目的,因此又被称为“无触点开关”。
相对于以往的“线圈—簧片触点式”继电器(Electromechanical Relay, EMR),SSR没有任何可动的机械零件,工作中也没有任何机械动作,具有超越EMR的优势,如反应快、可靠度高、寿命长(SSR 的开关次数可达108"109次,比一般EMR的106高出百倍)、无动作噪声、耐震、耐机械冲击、具有良好的防潮防霉防腐特性。
这些特点使SSR在军事、化工、和各种工业民用电控设备中均有广泛应用。
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EMR 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。
1.2 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、R5、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-(10~25)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-(10~25)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25V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V 4的控制极上得到从R6→UR→V 3→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,只要加入输入信号,过零触发型AC—SSR都能导通。
当输入端电压信号撤除后,光耦合器中的光敏晶体管截止,V1饱和,V3截止,但此时V4仍保持导通,直到负载电流随电源电压减小到小于双向晶闸管的维持电流时,SSR才转为截止。
SSR的输出端器件可分为双向晶闸管和两只单向晶闸管反并联形式。
若负载为电动机一类的感性负载,则其静态电压上升率dv/dt是一个重要参数。
由于单向晶闸管静态电压上升率(200V/μs)大大高于双向晶闸管的换向指标(10V/μs),因此若采用两只大功率单向晶闸管反并联代替双向晶闸管,一方面可提高输出功率;另一方面也可提高耐浪涌电流的冲击能力,这种SSR称为增强型SSR。
2.选型使用时应注意事项2.1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。
2.2各种负载浪涌特性对SSR的选择许多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。
2.3 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。
2.4 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。
2.5 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。
2.6 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。
2.7 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。
2.8 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。
2.9 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。
固态继电器简介一.什么是固态继电器?固态继电器(SSR)是一种全电子电路组合的元件,它依靠半导体器件和电子元件的电磁和光特性来完成其隔离和继电切换功能。
固态继电器与传统的电磁继电器相比,是一种没有机械,不含运动零部件的继电器,但具有与电磁继电器本质上相同的功能。
二.固态继电器的分类:按工作性质分有直流输入-交流输出型,直流输入-直流输出型,交流输入-交流输出型,交流输入-直流输出型。
按安装方式有装置式(面板安装),线路板安装型。
按元件分有普通型和增强型。
三.固态继电器优缺点:优点:多数产品具有零电压导通,零电流关断,与逻辑电路兼容(TTL、DTL、HTL)切换速度快、无噪音、耐腐蚀、抗干扰、寿命长、体积小,能以微小的控制信号直接驱动大电流负载等。
缺点:存在通态压降,需要散热措施,有输出漏电流,交直流不能通用,触点组数少,成本高。
四.固态继电器应用领域:由于固态继电器的内在特点,自问世以来以进入电磁继电器的大多数领域,在少数领域以完全取而代之。
特别是计算机自动控制领域,由于固态继电器的所需驱动功率较底,直接和逻辑电路兼容,不必加中间缓冲器即可直接驱动。
目前固态继电器以被广泛应用于工业自动化控制,如电炉加热系统,熟控机械,遥控机械,电机,电磁阀以及信号灯,闪烁器,舞台灯光控制系统,医疗器械,复印机,洗衣机,消防保安系统等等都有大量应用。
固体继电器固态继电器SSR(solid state releys)是一种无触点通断电子开关,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,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。