固体继电器作业原理

2017-11-08 09:33分类：电子元器件阅读：

固态继电器SSR(solid state releys)是一种无触点通断电子开关，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，为四端有源器材，其间两个端子为输入操控端，别的两头为输出受控端。为完毕输入与输出之间的电气隔绝，器材中选用了高耐压的专业光电耦合器。当施加输入信号后，其主回路呈导通状况，无信号时呈阻断状况。悉数器材无可动部件及触点，可完毕恰当于常用电磁继电器一样的功用。其封装办法也与传统电磁继电器根柢一样。它面世于70年代，因为它的无触点作业特性，使其在很多范畴的电控及核算机操控方面得到日益广范的运用。

因为固态继电器是由固体元件构成的无触点开关元件，所以它较之电磁继电用具有作业牢靠、寿数长、对外界搅扰小、能与逻辑电路兼容、抗搅扰才调强、开关速度快和运用便当等一系列利益。因而具有很宽的运用范畴，有逐渐替代传统电磁继电器之势，并可进一步拓宽到传统电磁继电器无法运用的范畴。如核算机和可编程操控器的输入输出接口、核算机外围和终端设备、机械操控、进程操控、遥控及维护体系等。在一些央求耐振、耐潮、耐腐蚀、防爆等分外作业环境中以及央求高牢靠的作业场合，SSR都较之传统的电磁继电器有无可比照的优胜性。

固态继电器有三有些构成:输入电路，隔绝(耦合)和输出电路。安输入电压的纷歧样品种，输入电路可分为直流输入电路，沟通输入电路和交直流输入电路三种。有些输入操控电路还具有与TTL/CMOS兼容，正负逻辑操控和反持平功用。固态继电器的输入与输出电路的隔绝和耦合办法有光电耦合和变压器耦合两种。固态继电器的输出电路也可分为直流输出电路，沟通输出电路和交直流输出电路等办法。沟通输出时，通常运用两个可控硅或一个双向可控硅，直流输出时可运用双极性器材或功率场效应管。SSR按运用场合能够分红沟通型和直流型两大类，它们别离在沟通或直流电源上做负载的开关，不能混用。

固体继电器的作业原理

虽然商场上的固体继电器类型规范繁复，但它们的作业原理根柢上是类似的。首要由输入(操控)电路，驱动电路和输出(负载)电路三有些构成。
固体继电器的输入电路是为输入操控信号供应一个回路，使之变成固体继电器的触发信号源。固体继电器的输入电路多为直流输入，单个的为沟通输入。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操控电流随输入电压呈线性的正向改动。恒流输入电路，在输入电压到达必定值时，电流不再随电压的添加而显着增大，这种继电器可适用于恰当宽的输入电压计划。

固体继电器的驱动电路能够包含隔绝耦合电路、功用电路和触发电路三有些。隔绝耦合电路，如今多选用光电耦合器和高频变压器两种电路办法。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，是在必定的输入电压下，构成约十MHz的自激振荡，经过变压器磁芯将高频信号传递到变压器次级。功用电路可包含检波整流、过零、加速、维护、闪现等各种功用电路。触发电路的效果是给输出器材供应触发信号。

固体继电器的输出电路是在触发信号的操控下，完毕固体继电器的通断切换。输出电路首要由输出器材(芯片)和起瞬态按捺效果的吸收回路构成，有时还包含反响电路。如今，各种固体继电器运用的输出器材首要有晶体三极管(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。

固体继电器的首要利益是：

（1）无运动零部件，无机械磨损，无动作噪声，无机械缺点，牢靠性高；
（2）无燃弧触点，无触点间的火花、电弧，无触点哆嗦和磨损，对外搅扰小；
（3）开关速度活络，动作时刻可达十-3S以下；
（4）活络度高，操控功率小，可达十-3以下，能极好地与TTL、CMOS电路兼容；
（5）抗冲击振荡功用优秀，简略完毕“零”压切换；
（6）通常用绝缘资料灌封满意关闭全体，所以具有超卓的防潮、防霉、防腐功用，防爆功用也极佳；
（7）半导体器材作为开关作业，寿数长；
（8）易完毕附加功用。

固体继电器功用参数查验时应留神以下几点：

（1）查验直流SSR接通和关断电压时，输入电压不能长时刻处于接通与关断之间，不然输出端功耗急剧上升，简略烧坏输出开关元件。
（2）查验中不要随意加速动作速率（通常输入信号的一个周期长应为接通和关断时刻之和的十倍以上）,不然因动态开关损耗大无法作业，乃至烧坏输出开关元件。
（3）查验时，首要要了解输出电流与壳温（环境温度）之间的联络曲线（壳温上升或不带散热器时额外输出电流会下降），防止过载致使耐久性失效。
（4）SSR在关断状况下输出两头不能完毕彻底的隔绝，存在必定的漏电流,在较高电压下查验介质耐压和绝缘电阻在运用时，易发作触电事端。输出两头绝不行查验绝缘电阻或耐压。
固体继电器运用中应留神的疑问
（1）在实习运用时，有必要使商品的实习运用条件彻底契合商品各项参数和特性曲线的央求。
（2）SSR受温度影响较大，运用时要思考好散热(通常负载电流>5A时应装散热片)，当环境温度高时，SSR的负载才调必定相应下降，因而选用SSR时须留有必定的余量。
（3）当继电器处于导通状况时，将接受P=V（管压降）×I（负载）的耗散功率。因而有必要依据实习作业环境，合理选用散热器的规范或下降负载电流运用。