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固态继电器

2017-10-29 14:20分类:电子元器件 阅读:

  固态继电器(SOLIDSTATE RELAYS),简写成“SSR”,是一种悉数由固态电子元件构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,因此又被称为“无触点开关”,它面世于70时代,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。

一、固态继电器的原理及构造

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。

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只需两个输入端(A和B)及两个输出端(C和D),是一种四端器材。


图1

作业时只需在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”,完毕“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应一个输入/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、照应速度高、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的输入端很简略做到与输入信号电平相匹配,在运用可直接与核算机输出接口相接,即受“1”与“0”的逻辑电平操控。触发电路的功用是发作符合请求的触发信号,驱动开关电路④作业,但因为开关电路在不加分外操控电路时,将发作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,当参与操控信号,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。这种计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)而计划的,通常是用“R-C”串联吸收电路或非线性电阻(压敏电阻器)。图2是一种典型的沟通型SSR的电原理图。


图2

直流型的SSR与沟通型的SSR比照,无过零操控电路,也不用设置吸收电路,开关器材通常用大功率开关三极管,其它作业原理一样。不过,直流型SSR在运用时应留心:①负载为理性负载时,如直流电磁阀或电磁铁,应在负载两头并联一只二极管,极性如图3所示,二极管的电流应等于作业电流,电压应大于作业电压的4倍。②SSR作业时应尽量把它挨近负载,其输出引线应满意负荷电流的需求。③运用电源属经沟通降压整流所得的,其滤波电解电容应满意大。


图3

图4 给出了几种国内、外多见的SSR的外形。


图4

二、固态继电器的特征

SSR成功地完毕了弱信号(Vsr)对强电(输出端负载电压)的操控。因为光耦合器的运用,使操控信号所需的功率极低(约十余毫瓦就可正常作业),并且Vsr所需的作业电平与TTL、HTL、CMOS等常用集成电路兼容,能够完毕直接联接。这使SSR在数控和自控设备等方面得到广泛运用。在恰当程度上可代替传统的“线圈—簧片触点式”继电器(简称“MER”)。

SSR由所以全固态电子元件构成,与MER比照,它没有任何可动的机械部件,作业中也没有任何机械动作;SSR由电路的作业状况改换完毕“通”和“断”的开关功用,没有电触摸点,所以它有一系列MER不具有的利益,即作业高牢靠、长寿数(有材料标明SSR的开关次数可达十8-十9次,比通常MER的十6高几百倍);无动作噪声;耐振耐机械冲击;设备方位无约束;很简略用绝缘防水材料灌封做满意密封方法,并且具有杰出的防潮防霉防腐功用;在防爆和避免臭氧污染方面的功用也极佳。这些特征使SSR可在军事(如翱翔器、火炮、舰船、车载武器体系)、化工、井下采煤和各种工业民用电控设备的运用中大显身手,具有跨越MER的技能优势。

沟通型SSR因为选用过零触发技能,因此能够使SSR安全地用在核算机输出接口上,不用为在接口上选用MER而发作的一系列对核算机的搅扰而烦恼。

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