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固态继电器原理_固态继电器的特色

本站为您提供的固态继电器原理_固态继电器的特点,本文首先介绍了固态继电器是什么,然后分析了固态继电器原理最后说明了固态继电器的特点。

  固态继电器是什么

  固态继电器(Solid State Relay,缩写SSR),是由微电子电路,分立电子器材,电力电子功率器材组成的无触点开关。用阻隔器件完结了操控端与负载端的阻隔。固态继电器的输入端用细小的操控信号,到达直接驱动大电流负载。固态继电器(SOLIDSTATERELAYS,以下简写成“SSR”),是一种悉数由固态电子元件组成的新式无触点开关器材,它运用电子元件(如开关三极管、双向可控硅等半导体器材)的开关特性,可到达无触点无火花地接通和断开电路的意图,因而又被称为“无触点开关”。固态继电器是一种四端有源器材,其间两个端子为输入操控端,别的两头为输出受控端。它既有扩大驱动效果,又有阻隔效果,很合适驱动大功率开关式执行机构,较之电磁继电器牢靠性更高,且无触点、寿数长、速度快,对外界的搅扰也小,已被得到广泛应用。

  

  固态继电器原理

  SSR按运用场合能够分红沟通型和直流型两大类,它们分别在沟通或直流电源上做负载的开关,不能混用。下面以沟通型的SSR为例来阐明它的作业原理,图1是它的作业原理框图,图1中的部件①~④构成沟通SSR的主体,从全体上看,SSR只要两个输入端(A和B)及两个输出端(C和D),是一种四端器材。

  作业时只要在A、B上加上必定的操控信号,就能够操控C、D两头之间的“通”和“断”,完结“开关”的功用,其间耦合电路的功用是为A、B端输入的操控信号供给一个输入/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)联络,以避免输出端对输入端的影响,耦合电路用的元件是“光耦合器”,它动作活络、响应速度高、输入/输出端间的绝缘(耐压)等级高;因为输入端的负载是发光二极管,这使SSR的输入端很简单做到与输入信号电平相匹配,在运用时可直接与计算机输出接口相接,即受“1”与“0”的逻辑电平操控。触发电路的功用是发生符合要求的触发信号,驱动开关电路④作业,但因为开关电路在不加特别操控电路时,将发生射频搅扰并以高次谐波或尖峰等污染电网,为此特设“过零操控电路”。所谓“过零”是指,当参加操控信号,沟通电压过零时,SSR即为通态;而当断开操控信号后,SSR要等候沟通电的正半周与负半周的接壤点(零电位)时,SSR才为断态。这种规划能避免高次谐波的搅扰和对电网的污染。吸收电路是为避免从电源中传来的尖峰、浪涌(电压)对开关器材双向可控硅管的冲击和搅扰(乃至误动作)而规划的,一般是用“R-C”串联吸收电路或非线性电阻压敏电阻器)。

  固态继电器的特色

  固态继电器是具有阻隔功用的无触点电子开关,在开关过程中无机械触摸部件,因而固态继电器除具有与电磁继电器相同的功用外,还具有逻辑电路兼容,耐振耐机械冲击,装置方位无限制,具有杰出的防潮防霉防腐蚀功用,在防爆和避免臭氧污染方面的功用也极佳,输入功率小,活络度高,操控功率小,电磁兼容性好,噪声低和作业频率高级特色。

  (1)SSR内部无机械部件,结构上选用了灌注全密封方法,因而,SSR具有耐振、耐腐蚀、长寿数及高牢靠等长处,其开关寿数高达1010万次;(2)低噪声:沟通型SSR选用了过零触发技能,因而在线路上有用地降低了电压上升速率dv/dt和电流上升速率di/dt值,使SSR长时间作业时对市电的搅扰极小;(3)开关时间短,约为10ms,可应用在频率较高的场合;(4)输入电路与输出电路之间选用光电阻隔,绝缘电压2500V以上;(5)输入功耗很低,与TTL,COMS电路兼容;(6)输出端有维护电路;(7)负载才能强。

  长处

  (1)高寿数,高牢靠:固态继电器没有机械零部件,由固体器材完结触点功用,因为没有运动的零部件,因而能在高冲击,振荡的环境下作业,因为组成固态继电器的元器材的固有特性,决议了固态继电器的寿数长,牢靠性高。

  (2)活络度高,操控功率小,电磁兼容性好:固态继电器的输入电压规模较宽,驱动功率低,可与大多数逻辑集成电路兼容不需加缓冲器或驱动器。

  (3)快速转化:固态继电器因为选用固体器材,所以切换速度可从几毫秒至几微秒。

  (4)电磁搅扰小:固态继电器没有输入“线圈”,没有触点着弧和回跳,因而减少了电磁搅扰。大多数沟通输出固态继电器是一个零电压开关,在零电压处导通,零电流处关断,减少了电流波形的忽然中止,然后减少了开关瞬态效应。

  缺陷

  (1)导通后的管压降大,可控硅或双向控硅的正向降压可达1~2V,大功率晶体管的饱满压降也在1~2V之间,一般功率场效应管的导通电阻也较机械触点的触摸电阻大。

  (2)半导体器材关断后仍可稀有微安至数毫安的漏电流,因而不能完结理想的电阻隔。

  (3)因为管压降大,导通后的功耗和发热量也大,大功率固态继电器的体积远远大于同容量的电磁继电器,本钱也较高。

  (4)电子元器材的温度特性和电子线路的抗搅扰才能较差,耐辐射才能也较差,如不采纳有用办法,则作业牢靠性低。

  (5)固态继电器对过载有较大的敏感性,必须用快速熔断器或RC阻尼电路对其进行过载维护。固态继电器的负载与环境温度显着有关,温度升高,负载才能将敏捷下降。

  (6)首要缺乏是存在通态压降(需相应散热办法),有断态漏电流,交直流不能通用,触点组数少,别的过电流、过电压及电压上升率、电流上升率等目标差。

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