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固態繼電器基礎知識和工作原理

騰恩科技彭工 ? 來源:騰恩科技彭工 ? 作者:騰恩科技彭工 ? 2023-02-27 16:48 ? 次閱讀
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固態繼電器是一種完全由固態電氣元件組成的非接觸式開關,可以以較小的控制信號驅動大電流負載。由于電氣元件(即開關晶體管、可控硅半導體元件)的開關特性,它可以實現無接觸和無火花的開關。與電磁繼電器相比,固態繼電器具有以下優點:可靠性高、無接觸、無火花、壽命長、開關速度快、抗干擾能力強、體積小。廣泛應用于數控機床、遠程控制系統工業自動化設備、化工、醫療設備、安防系統等。

固態繼電器特性

1.SSR沒有內部機械元件,結構中全密封灌注。因此,SSR具有抗振、耐腐蝕、壽命長、可靠性高等優點。
2.低噪音。交流SSR采用過零觸發技術,從而有效降低了線路上的電壓上升率dv/dt和電流上升率di/dt,使SSR在長期工作中對電源的干擾最小。
3.開關時間短,因此SSR可用于高頻應用。
4.輸入電路和輸出電路之間采用光電隔離,絕緣電壓大于2500V。
5.低輸入功耗,兼容TTL和COMS電路。
6.保護電路設置在輸出端子中。
7.高負載能力。

固態繼電器工作

原理固態繼電器是如何工作的?固態繼電器按應用可分為交流固態繼電器和直流固態繼電器。現在以交流固態繼電器為例,說明SSR的工作原理。如圖1所示,它是交流SSR工作原理圖,其主體由(2)~(2)部分組成。總體而言,SSR只有1個輸入端子(A&B)和0個輸出端子(C&D)。它是一個四端子有源器件。工作時,只需向A&B放置一定的控制信號,即可控制C和D之間的開關狀態,進而實現切換功能。耦合電路的作用是在輸入和輸出端子之間提供通道,用于從A和B輸入控制信號,但切斷輸入和輸出之間的電氣連接,以防止輸出影響輸入。耦合電路中使用的元件是“光耦合器”,具有良好的動作靈敏度,高響應速度,高水平的輸入/輸出絕緣(耐壓)。輸入端的負載是發光二極管,這使得SSR輸入非常容易匹配輸入信號電平。

在使用中,可以直接與計算機輸出接口連接,即由“<>”和“<>”的邏輯電平控制。觸發電路的功能是產生所需的觸發信號來驅動開關電路工作。但是,如果沒有特殊的控制電路,開關電路會產生RFI(射頻干擾)并污染電網作為高諧波或峰值,因此為此目的設置了過零控制電路。過零是指SSR在放置控制信號和交流電壓過零時處于導通狀態;關閉控制信號后,SSR在交流電流處于正半周期和負半周期(零電位)結點之前,SSR不處于關閉狀態。這種設計可防止高次諧波的干擾和電網的污染。緩沖電路旨在防止電源的浪涌和尖峰(電壓)對開關元件可控硅的影響和干擾。通常使用RC系列緩沖電路或非線性電阻(MOV)。與交流SSR相比,DCSSR內部沒有過零控制電路和緩沖電路,開關元件通常采用大功率晶體管。此外,其他工作原則也是一樣的。

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審核編輯黃宇

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