固態繼電器的工作原理

2021-03-04 01:48:47 字數 2342 閱讀 6672

ssr固態繼電器以觸發形式,可分為零壓型(z)和調相型(p)兩種。在輸入端施加合適的控制訊號vin時,p型ssr立即導通。當vin撤銷後,負載電流低於雙向可控矽維持電流時(交流換向),ssr關斷。

z型ssr內部包括過零檢測電路,在施加輸入訊號vin時,只有當負載電源電壓達到過零區時,ssr才能導通,並有可能造成電源半個週期的最大延時。z型ssr關斷條件同p型,但由於負載工作電流近似正弦波,高次諧波干擾小,所以應用廣泛。

有的公司ssr由於採用輸出器件不同,有普通型(s,採用雙向可控矽元件)和增強型(hs,採用單向可控矽元件)之分。當加有感性負載時,在輸入訊號截止t1之前,雙向可控矽導通,電流滯後電源電壓90o(純感時)。t1時刻,輸入控制訊號撤銷,雙向可控矽在小於維持電流時關斷(t2),可控矽將承受電壓上公升率dv/dt很高的反向電壓。

這個電壓將通過雙向可控矽內部的結電容,正反饋到柵極。如果超過雙向可控矽換向dv/dt指標(典型值10v/s,將引起換向恢復時間長甚至失敗。

單向可控矽(增強型ssr)由於處在單極性工作狀態,此時只受靜態電壓上公升率所限制(典型值200v/s),因此增強型固態繼電器hs系列比普通型ssr的換向dv/dt指標提高了520倍。由於採用兩隻大功率單向可控矽反併聯,改變了電流分配和導熱條件,提高了ssr輸出功率。

增強型ssr在大功率應用場合,無論是感性負載還是阻性負載,耐電壓、耐電流衝擊及產品的可靠性,均超過普通固態繼電器,並達到了進口產品的基本指標,是替代普通固態繼電器的更新產品。

固態繼電器的應用

s系列固態繼電器,hs系列增強型固態繼電器、可以廣泛用於:計算機外圍介面裝置,恆溫器和電阻爐控制、交流電機控制、中間繼電器和電磁閥控制、影印機和全自動洗衣機控制、訊號燈交通燈和閃爍器控制、照明和舞台燈光控制、數控機械遙控系統、自動消防和保安系統、大功率可控矽觸發和工業自動化裝置等。

固態繼電器ssr(solid state relay)是利用現代微電子技術與電力電子技術相結合,而發展起來的一種新型無觸點電子開關。在邏輯控制電路中,可達到以弱控制強和弱強隔離的目的,跟電磁繼電器工作原理基本相似,在觸發訊號的控制下,實現對負載電路通斷切換的開關作用。

固態繼電器是由固態元件組成的無觸點開關,具有工作安全可靠、壽命長、無觸點、無火花、無汙染、高絕緣、高耐壓(越過2.5kv)、低觸發電流、開關速度快、可與數位電路巨配,以阻燃型環氧樹脂為原料,採用灌封技術,使與外界隔離,具有良好的耐壓、防潮、防腐、抗震動等效能。 固態繼電器內部採用電壓過零時開啟,負載過零時關斷的特性,在負載上可以得到乙個完整的正弦波形。

因此電路的射頻干擾很小,可降低感性負載(如風扇、三相電動機等)的反電動勢以及驅動阻性負載(如白熾燈、發熱絲等)時可顯著降低浪湧電流等優點。

固態繼電器的應用

ssr 系列固態繼電器螺紋引出端子接線,具有強度高、耐衝擊、抗震動性強、輸入端驅動電流小,可方便與計算機終端數字控制電路介面,廣泛應用在石油化工、儀器裝置、多種機械、電磁閥控制、數控工具機、娛樂設施等,自動化裝置。是交直流接觸器的更新換代產品。 特別適用於腐蝕、潮濕、防光、防爆等惡劣環境及頻繁開關場合。

固態繼電器的基本特性

◇輸入訊號能與計算機終端及數字邏輯電路相容

◇ 設計餘量≥160%表面貼裝技術。

◇ 電氣開關壽命大於6×107次。

◇ 分過零觸發和隨機觸發兩種規格。

◇ 發光二極體指示工作狀態。

◇ 內建阻容吸收迴路。

◇ 三極可以根據使用者要求,增加缺相保護功能。

◇ 工作環境-20℃-80℃。

◇ 動作應答時間on<10ms/off。固態繼電器的使用注意事項

1. 電阻性負載不能超過額定電流的60%。

2. 電感性或容性負載不能超過額定電流的40%,在控制感性負載時,一定要考慮負載的啟動性,盡量選耐電壓高的產品,因為感性負載有6倍左右的反峰值電壓。

3. 固態繼電器導通時,兩端總有壓降,會產生焦耳熱尤其是大電流工作時更加突出,電流10a時必須加裝散熱器,電流大於40a時,需加風扇強冷或水冷。

4. 過流和負載短路可能造成ssr內部可控矽永久性失效,所以必須加裝熔斷器或空氣開關,小容量可選用保險絲。

5. 過壓保護可採用併聯壓敏電阻,根據使用者要求也可內建壓敏電阻。

固態繼電器是半導體器件的組合裝置。它具有無觸點,壽命長,可靠性高,使用安全,電磁干擾小等優點。

它分為直流固態(輸出用mos管、igbt等控制)和交流固態(輸出用可控矽控制)。

下面以交流固態(50a)說明

工作原理:從dw1、dw2上取出的削頂正弦訊號經反相器bg1輸出方波再經運算放大器a輸出尖峰脈衝訊號。尖峰脈衝加在d3~d6的交流對角線與scr的控制極和陰極間,d3~d6的直流對角線接在光電耦合器的輸出端。

當從a、b輸入低壓小電流訊號時,二極體發光,光敏管導通,於是從a運算放大器中輸出的尖峰脈衝觸發scr導通,角載rl得電。a、b無訊號輸入時,光電耦合器bg2截止,尖峰脈衝通不過而使scr不能導通。

固態繼電器工作原理

觸發電路 的功能是產生符合要求的觸發訊號,驅動開關電路 工作,過零控制電路 的作用是 當ab端加入控制訊號時,即使交流電壓過零,ssr也為導通狀態 只有當斷開ab端的控制訊號後,ssr在交流電過零 零電位 時,才轉換為斷開狀態。這樣可防止電路在開 關過程中產生的高次諧波對電網形成汙染。吸收電路 是為...

固態繼電器工作原理

固態繼電器也稱作固態開關.是一種由固態電子組成的新型電子開關器件,集光電藕合,大功率雙向閘流體,及觸發電路,阻容吸收迴路於一體.用來代替傳統的電磁式繼電器.實現對單相或者三相電動機的正反轉控制,或者其它控制.無觸點無動作噪音.開關速度快無火花干擾和可靠性高等優點.按負載電源的型別不同 固態繼電器分交...

固態繼電器的分類與工作原理

固態繼電器 solid state relays,縮寫ssr 是一種無觸點電子開關,由分立元器件 膜固定電阻網路和晶元,採用混合工藝組裝來實現控制迴路 輸入電路 與負載迴路 輸出電路 的電隔離及訊號耦合,由固態器件實現負載的通斷切換功能,內部無任何可動部件。儘管市場上的固態繼電器型號規格繁多,但它們...