6.3 交流固態繼電器
6.3.1實訓目的和實訓器材
1．製作乙個交流固態繼電器。
2．實訓器材
（1）常用電子裝配工具
（2）萬用表
（3）示波器
（4）交流固態繼電器電路元器件，見表6.3.1所示。
表6.3.1交流固態繼電器電路元器件
6.3.2主要元器件特性
1．雙向可控矽開關元件
bta/btb41是乙個it(rms)為40 a、vdrm/vrrm 為600v和800v、igt (q1)為50 ma的三端雙向可控矽開關元件， 有絕緣top3和非絕緣top3兩種封裝形式，符號、引腳端封裝形式和外形尺寸如圖6.3.1和6.
3.2所示。
圖6.3.1 bta/btb41符號、引腳端封裝形式
圖6.3.2 bta/btb41外形尺寸
2．光電耦合器
moc3063光電耦合器的發光二極體正向電流為60mamax，反向耐壓為6v，輸出端vdrm為600v，輸出電流為1a，dv/dt 為1500 v/s，引腳端封裝形式和，dip封裝外形尺寸如圖6.3.3所示。
內部結構如圖6.3.4所示
圖6.3.3 moc3063 dip封裝尺寸圖6.3.4 moc3063 引腳端封裝形式和內部結構
6.3.3交流固態繼電器的電路結構
乙個交流固態繼電器電路電原理圖如圖6.3.5所示。
電路由輸入恆流控制電路、光耦合隔離電路和輸出功率開關電路三部分組成。輸出功率開關由兩隻雙向閘流體btb41併聯擔任，負載電流可高達2×40a。
圖6.3.5 交流固態繼電器電路
1．輸入恆流控制電路
為了擴大輸入控制電壓的範圍，同時又能保證光耦合器件u1能安全可靠地工作，在輸入控制端與光耦合器件之間插入一級恆流源電路。圖6.3.
5中，q1為恆流放大管，r1和d1、d2構成q1的偏置電路，由於d1、d2的鉗位作用，當輸入控制電壓在3～32v範圍內變動時，q1的基極電壓vb＝0.5v×2一0.8v×2＝1～1.
6v：又由於發射極電阻r2的電流負反饋作用，恆流管q1的集電極電流ic被限制在5～25 ma範圍內。d3為led發光二極體，作為輸入電壓正常指示器，同時，它與光耦合器件u1相併聯，起到分流作用，進一步保證了光耦合器件輸入端的安全工作，當輸入控制電壓在3～32v大範圍內變動時，輸入光耦合器的電流被控制在5～20 rna範圍內。
r3為平衡電阻，其作用是在光耦合器u1導通的同時，確保發光二極體d3也發光指示。
2．光耦合器件u1
光耦合器件u1實現輸入控制端和輸出端之間的電隔離，隔離電壓可達2500～3000v。
3．輸出功率開關電路
輸出功率開關電路中採用兩隻雙向閘流體，兩隻雙向閘流體vth1、vth2同時觸發導通，由於它們併聯連線，可擴大輸出電流。r5、c串聯後併聯在輸出端，用以吸收瞬間過高電壓，必要時還可以外接金屬氧化物壓敏電阻（mov）。r4為觸發限流電阻。
6.3.4交流固態繼電器製作步驟
1．印製電路板製作
按印製電路板設計要求，設計交流固態繼電器電路的印製電路板圖，乙個參考設計[41]如圖6.3.6所示，選用兩塊6cm×40cm雙面環氧敷銅板。
印製電路板製作過程請參考「全國大學生電子設計競賽技能訓練」一書。
（a）頂層印製電路板圖b）底層印製電路板圖c）元器件布局圖
圖6.3.6 固態繼電器印製電路板和元器件布局圖
2．元件焊接
按圖6.3.6（c）所示，將元器件逐個焊接在印製電路板上，元件引腳要盡量的短。
u1最好採用插座安裝，插座的缺口標記與印製電路板相應標記對準，注意不要裝反。積體電路插入插座時也要注意不要插反。元件焊接方法與要求請參考「全國大學生電子設計競賽技能訓練」一書有關章節。
3．除錯
（1）安裝完成、檢查無誤後，可接入3～32v（dc）控制電壓，觀察指示二極體d3是否正常發光（輸出端空載，也不接電源）。
（2）用萬用表r×1 kω擋監測輸出端電阻，當輸入控制電壓vi＜2.7v時，萬用表指示數應為∝，即固態繼電器輸出端功率開關不導通；當vi≦3v時，萬用表指示應為幾歐姆左右，表示輸出功率開關導通。
（3）經過上述兩步除錯、檢測正常後，即可接上負載和電源。當vi＝0v時，負載不工作；而當vi＝5v時，負載即工作，說明工作正常。如圖6.
3.7所示，交流固態繼電器可以在交流電動機正反轉、三相電動機控制等電路中的應用，可根據各校實際情況和實驗條件，選擇其中的一種或幾種進行實驗。
（4） 封裝
因電路輸出直接與220v交流電連線，焊好的電路板經檢查無誤後，應裝在乙個絕緣的、密封的小盒內，以免使用時不慎而發生觸電事故。
（a）交流ssr應用電路
（b）三相電動機控制應用電路c）電動機正反轉應用電路
圖6.3.7 固態繼電器應用舉例
交流固態繼電器設計 電器學課程設計
1.系統方案設計 1.1 簡介 由於固態繼電器是由固體元件組成的無觸點開關元件,所以與電磁繼電器相比具有工作可靠 無雜訊 無火花 壽命長,對外界干擾小,能與邏輯電路相容 抗干擾能力強 靈敏度高 開關速度快和使用方便等一系列優點,因而具有很寬的應用領域,有逐步取代傳統電磁繼電器之勢,另外，ssr成功地...
固態繼電器的作用
e系列 直流控制，交流過零導通，過零關斷 e 系列固態繼電器是直流輸入控制，交流過零導通，過零關斷輸出型無觸點繼電器，因此，具有di dt 的比值小，啟動效能平穩，對電網輻射干擾小，關斷時可降低感性負載的反電動勢，對用電器和固態繼電器都有一定的保護作用等優點，是控制一般用電器，如電動機 加熱器 白熾...
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...