固體繼電器工作原理圖

2021-03-03 20:27:29 字數 3819 閱讀 6636

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固體繼電器(solid state relay ssr)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器件。它可以實現用微弱的控制信導(幾毫安到幾十毫安)控制0.1a直至幾百a電流負載,進行無觸點接通或分斷。固體繼電器是一種四端器件,兩個輸入端,兩個輸出端。

輸入端接控制訊號,輸出端與負載、電源串聯,ssr實際是乙個受控的電力電子開關。

固體繼電器由輸入電路、驅動電路和輸出電路三部分組成。該電路由訊號輸人電路、零電壓檢測控制電路、工作指示電路、雙向閘流體控制電路和吸收電路幾部分組成。採用了光電耦合器gd作為輸入電路和輸出電路之間的隔離元件,vd是防止vin正負接反燒壞gd。

電路工作過程:當無輸入訊號時,gd中的光敏三極體裁止,vt1是交流電壓零點檢測器,通過r3獲得基極電流而飽和導通,將vth的門極箝在低電位而處於關斷狀態。當有輸人訊號時,光敏三極體導通,此時vth的狀態由vt1決定,如此電源電壓大於過零電壓時,分壓器r3、r2的分壓點p電壓大於vbe1,vt1飽和導通,scr門極因箝位在低電位而截止,tr的門極因沒有觸發脈衝而處於關斷狀態。

只有當電源電壓小於過零電壓,p點電壓小於vbe1時g1截止,scr門極獲得觸發訊號而導通。在tr的門極獲得觸發脈衝,tr就導通.從而接通負載電源。

當輸入訊號關斷後gd中的光敏三極體截止, g1飽和導通使scr門極箝位在低電位而關斷,但是此時tr仍保持導通狀態,負載上仍有電流流過,直到負載電流隨vac減小到小於雙向閘流體tr的維持電流後才會自行關斷,切斷負載電源。

固態繼電器應用電路圖大全

■應用電路圖

1. 與感測器的連線

ssr可直接連線接近開關、光電開關等感測器。

2. 白熾燈的閃爍控制

3.電氣爐的溫度控制

4. 單相感應電動機的正反運轉

注1. sr1、ssr2其中乙個為斷開側ssr的load端子間電壓, 由於通過 lc結合, 電壓約為電源電壓的2倍,

請務必使用具備電源電壓2倍以上的輸出額定電壓的ssr

(例) 電源電壓交流100v的單相感應電動機的正反運轉, 應使用有交流200v以上輸出電壓的ssr

注2. 切換sw1和sw2時, 請務必確保有30ms以上的時滯。

5. 三相感應電動機的接通、斷開控制

6. 三相電機的正反運轉

ssr三相電機正反運轉時, 請注意ssr的輸入訊號。如右上圖所示, 同時切換sw1和sw2時, 負載側發生相間短路, 會損壞ssr 的輸出元件。這是由於即使沒有至ssr輸入端子的輸入訊號, 輸出元件(三端雙向可控矽開關) 仍處於導通狀態, 直至負載電流為0。

因此, 切換sw1和sw2時, 請務必設定30ms以上的時滯。

另外, 由於至ssr輸入電路的干擾等導致的ssr誤動作, 也會導致相間短路、ssr損壞。作為此時的對策例, 在電路中接入防止產生短路事故的保護電阻r。對於保護電阻r, 請根據ssr的浪湧接通電流容量確定。

例如, g3na-220b的浪湧接通電流容量為 220apeak, 因此為r>220v×√2/220a=1.4ω。另外, 考慮到電路電流、通電時間等, 請插到消耗功率較小的一側。

另外, 對於電阻的功率, 請根據p=i2r×安全率進行計算。

(i=負載電流、r=保護電阻、安全率3~5)

7. 變壓器負載的衝擊電流

變壓器負載時的衝擊電流,在電抗不運作的2次側開放狀態下為最大。另外, 由於其最大電流是電源頻率的1/2周, 若不用示波器將很難進行測定。為此, 應測定變壓器一次側的直流電阻, 據此**衝擊電流。

(實際上, 由於固有電抗運作, 其結果比該計算值還少)。

i peak=v peak/r=(√2×v)/r

假設在負載電源電壓220v 使用一次側的直流電阻3 歐姆的變壓器, 則此時的衝擊電流為, i peak=(1.414×220)/3=103.7a

本公司規定ssr的浪湧接通電流容量為非反覆(1天1-2次), 請選擇能反覆使用具備該i peak的2倍的浪湧接通電流容量的ssr。此時, 請選擇具備207.4a以上浪湧接通電流容量、g3□□-220□ 以上的ssr。

另外, 若對此進行逆運算, 即可算出滿足ssr的變壓器一次側的直流電阻值。

r=v peak/i peak=(√2×v)/i peak

有關變壓器一次側的直流電阻值適用ssr的一覽表, 請參考附件。

另外,該一覽表表示「滿足衝擊電流的ssr」,還必須結合「變壓器的穩定電流滿足各ssr的額定電流」。

〈ssr的額定電流〉

g3□□-240□

下劃線2位的數字顯示穩定電流。(此時為40a)

僅g3nh時 : g3nh-□075b=75a、

g3nh-□150b=150a

條件1 : ssr的環境溫度(=櫃內溫度) 應在各ssr 的額定溫度以內。

條件2 : 應為安裝正規散熱器的狀態。

負載電源電壓100v時

負載電源電壓110v時

負載電源電壓120v時

負載電源電壓200v時

負載電源電壓220v時

負載電源電壓240v時

負載電源電壓400v時

負載電源電壓440v時

負載電源電壓480v時

8. 變壓器的分接頭轉換

通過ssr切換變壓器的分接頭時, 請注意感應off側ssr的電壓。感應電壓與卷數( 分接頭電壓) 成比例。

下圖中,電源電壓200v, n1=100次、n2=100次,若ssr2置於 on, 則會在ssr1兩端施加電源電壓2倍的電壓400v, 因此, 對於ssr1, 務必使用400v的ssr。

固體繼電器原理圖

固體繼電器ssr

固體繼電器(solid state relay ssr)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器件。它可以實現用微弱的控制信導(幾毫安到幾十毫安)控制0.1a直至幾百a電流負載,進行無觸點接通或分斷。固體繼電器是一種四端器件,兩個輸入端,兩個輸出端。

輸入端接控制訊號,輸出端與負載、電源串聯,ssr實際是乙個受控的電力電子開關,其等效電路如圖。

由於固體繼電器具有高穩定、高可靠、無觸點及壽命長等優點,廣泛應用在電動機調速、正反轉控制、調光、家用電器、烘箱烘道加溫控溫、送變電電網的建設與改造、電力拖動、印染、塑科加工、煤礦、鋼鐵、化工和軍用等方面。

固體繼電路工作原理

固體繼電器與通常的電磁繼電器不同:無觸點、輸入電路與輸出電路之間光(電)隔離、由分立元件.半導體微電子電路晶元和電力電子器件組裝而成,以阻燃型環氧樹脂為原料,採用灌封技術持其封閉在外殼中、使與外界隔離,具有良好的耐壓、防腐、防潮抗震動效能。

固體繼電器由輸入電路、驅動電路和輸出電路三部分組成。

這裡僅以應用較多的交流過零型固體繼電器為例,介紹其工作原理。該電路採用了過零觸發技術,具有電壓過零時開啟,負裁電流過零時關斷的特性,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。

該電路由訊號輸人電路、零電壓檢測控制電路、工作指示電路、雙向閘流體控制電路和吸收電路幾部分組成。採用了光電耦合器gd作為輸入電路和輸出電路之間的隔離元件,vd是防止vin正負接反燒壞gd。

電路工作過程:當無輸入訊號時,gd中的光敏三極體裁止,vt1是交流電壓零點檢測器,通過r3獲得基極電流而飽和導通,將vth的門極箝在低電位而處於關斷狀態。當有輸人訊號時,光敏三極體導通,此時vth的狀態由vt1決定,如此電源電壓大於過零電壓時,分壓器r3、r2的分壓點p電壓大於vbe1,vt1飽和導通,scr門極因箝位在低電位而截止,tr的門極因沒有觸發脈衝而處於關斷狀態。

只有當電源電壓小於過零電壓,p點電壓小於vbe1時g1截止,scr門極獲得觸發訊號而導通。在tr的門極獲得觸發脈衝,tr就導通.從而接通負載電源。

當輸入訊號關斷後gd中的光敏三極體截止, g1飽和導通使scr門極箝位在低電位而關斷,但是此時tr仍保持導通狀態,負載上仍有電流流過,直到負載電流隨vac減小到小於雙向閘流體tr的維持電流後才會自行關斷,切斷負載電源。

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