固态继电器应用电路

《固态继电器应用电路》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、固态继电器原理及应用电路固态继电器（SOLIDSTATERELAYS）,简写成“SSR”，是一种全部由固态电子元件组成的新型无触点开关器件，它利用电子元件（如开关三极管、双向可控硅等半导体器件）的开关特性，可达到无触点无火花地接通和断开电路的U的，因此又被称为“无触点开关"，它问世于70年代，由于它的无触点工作特性，使其在许多领域的屯控及计算机控制方而得到日益广范的应用。一、固态继电器的原理及结构SSR按使用场合可以分成交流熨和直流型两人类，它们分别在交流或直流电源上做负载的开关,不能混卜•而以交流型的SSR为例來说明它的工作原理，

2、图1是它的工作原理框图，图1屮的部件①■④构成交流SSR的主体，从整体上看，SSR只有两个输入端（A和B）及两个输出端（C和D）,是一种四端器件。工作时只要在A、B上加上一定的控制借号，就可以控制C、D两端之间的“通”和“断”,实现“开关”的功能，其屮耦合电路的功能是为A、B端输入的控制信号捉供一个输入/输出端Z间的通道，但乂在电气上断开SSR中输入端和输岀端之间的（电）联系，以防止输出端对输入端的影响，耦合电路用的元件是“光耦合器”，它动作灵敏、响应速度高、输入/输出端间的绝缘（耐压）等级高；由于输入端的负载是发光二极管，这使SS

3、R的输入端很容易做到与输入信号电平相匹配，在使用可直接与计算机输出接口相接，即受“1”与“0”的逻辑电平控制。触发电路的功能是产生合乎要求的触发信号，驱动开关电路④工作，但由于开关电路在不加特殊控制电路时，将产生射频十扰并以高次谐波或尖峰等污染电网，为此特设“过零控制电路”。所谓“过零”是指，当加入控制信号，交流电压过零时，SSR即为通态；而当断开控制信号后，SSR要等待交流电的正半周与负半周的交界点（零电位）时，SSR才为断态。这种设计能防止高次谐波的干扰和对电网的污染。吸收电路是为防止从屯源屮传来的尖峰、浪涌（电压）对开关器件双

4、向可控硅管的冲击和干扰（甚至误动作）而设计的，一般是用“R・C”串联吸收电路或罪线性电阻（压敏电阻器）。图2是一种典型的交流型SSR的电原理图。直流型的SSR与交流型的SSR相比，无过零控制电路，也不必设置吸收电路，开关器件一般用大功率开关三极管，其它工作原理相同。不过，直流型SSR在使用时应注意：①负载为感性负载时，如直流电磁阀或电磁铁，应在负载两端并联一只二极管，极性如图3所示，二极管的电流应等于工作电流，电压应人于工作电压的4倍。②SSR工作时应尽量把它靠近负载，其输出引线应满足负荷电流的需耍。③使用电源屈经交流降压鉴流所得的

5、，其滤波屯解屯容应足够人。图4给出了几种国内、外常见的SSR的外形。二、固态继电器的特点SSR成功地实现了弱信号(Vsr)对强电(输出端负载电压)的控制。由于光耦合器的应用，使控制信号所需的功率极低(约十余毫瓦就可正常工作)，而且Vsr所需的工作电平与TTL、HTL、CMOS等常用集成电路兼容，可以实现直接联接。这使SSR在数控和自控设备等方而得到广泛应用。在相当程度上可取代传统的“线圈一簧片触点式”继电器(简称“MER”)。SSR由于是全固态电子元件组成，与MER相比，它没有任何可动的机械部件，工作中也没有任何机械动作；SSR由电

6、路的工作状态变换实现“通”和“断”的开关功能，没有电接触点，所以它有一系列MER不具备的优点，即工作高可靠、长寿命(有资料表明SSR的开关次数可达108-109次，比-•般MER的106高儿百倍)；无动作噪声；耐振耐机械冲击；女装位置无限制；很容易用绝缘防水材料灌封做成全密封形式，而且具有良好的防潮防锭防腐性能；在防爆和防止臭氧污染方而的性能也极住。这些特点使SSR可在军事(如飞行器、火炮、舰船、车载武器系统)、化工、井下釆煤和各种工业民用电控设备的应用中大显身乎，具有超越MER的技术优势。交流型SSR由于采用过零触发技术，因而町以

7、使SSR安全地用在计算机输出接口上，不必为在接口上采用MER而产生的一系列对计算机的干扰而烦恼。此外，SSR还有能承受在数值上可达额定电流十倍左右的浪涌电流的特点。表1参数名称(单位)最小参数值典型最大输入端直流控制电压(V)3.214输入电流(mA)20接通电压(V)关断电压(V)3.21.5反极向保护电压(V)15绝缘电阻(Q)109介质耐■压(V)1500输出端额定输出电压(V)25250额定输出电流(A)10浪涌电流(A)100过零电压(V)输出压降(V)±152.0输出漏电流(mA)10接通电间(mS)10关断时间(mS)

8、10工作频率(Hz)4770功率损耗(W)1.5关断dV/dt(V/»s)200晶闸管结温°C110工作温度(°C)-20+80三、主要参数与选用功率固态继电器的特性参数包括输入和输出参数，下而以北京科通继电器总厂牛产的GX-10F继