固态继电器的应用浅析.doc

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1、固态继电器的应用浅析摘要：木文介绍了固态继电器的特点、组成分类、原理分析以及使用选里注意事项。关键词：固态继电器：特点：分类：原理：选熨1•概述固态继电器（SolidStateRelay＞缩写SSR）是用分离的电子元器件、集成电路（或芯片）及混合微电路技术结合发展起來的一种具有继电特性的无触点式电子开关。具有寿命长、可靠性高、开关速度快、电磁于扰小、无噪声、无火花等特点,可广泛应用于航天、航海、家电、机床、通讯、化王、煤矿等工业自动化等领域。与常规使用的电磁继电器比较（见表1）；表1电磁继电器与岡态继电

2、器比较项目类型固态纟迷电器（SSR）电磁继电器（EMR）灵敏度询入电压范禺宽，驰动功率可以和逻辑生成电路龔容不黨要加缓冲器或驱动推，具有高灵敏度、控制功率小的特点’驱动功率＜30m*控劃电压较崔，雷加驰动电路灵敏度差，一般在几百证瓦寿命和可靠性无机械运动零部件，可在冲击振动环境工作.由固态器件完成融点功能.具有寿命长、可婕性高特点对冲击、振动环境较敏越、融点寿命较短、可垂性较低.切换速度切换透度快，几运秒切换速度一般大干*IOms电磁干扰因决大多数交流領出固态堆电器增出是一个躍电压开关.射频干扰较小因本

3、身張圈以及触点控制会有较大的电4fi干扰导通压降导通管压降大.昕开有漏电流导通压降小.接籬电阴小、断开无漏电流酬触点、通用性固态継晅器一般为单刀单掷形式对外控制，如需參组转棧控制较难交直流通用性差如对外进行多组控列较易，可交直流通用•在开关传制过程中當伴右几ms到几的抖动2•固态继电器分类（按输出负载电源分）2.1交流I古I态继电器2.1.1按开关方式分&电压过冬导通型（简称过冬型〉b.电压随机导通型（简称随机型）2.1.2按输出开关元件分a.双向可控硅输出型b.单向可控硅反并联型（增强型）2.1.3按

4、安装方式分a.焊针式：线路板用，一燉为小电流规格B.装置式：可配置散热器安装固定在金属底板上，大电流规榕2.2直流固态继电器2.2.1按输入端分a.光隔离型b.高频磁隔离,变压器耦合222按输出端分a.大功率三极管b.功率场效应管2.3交直流I古I态继电器a•光伏耦合器b.磁隔离3.典型交貢流同态继电器原理分析3.1交流固态继电器（过零型）原理分析固态继电器宙三部分组成：输入电路、隔离（耙合）和输出电路组成，在输入电路控制端加入信号后，IC1光电耦合器内光緻三极管呈导通状态，R1串接电阻对输入信号进行限

5、流,以保证光耦合器不致损坏。LED发光二极管指示输入端控制信号，VD1可防止当输入信号正负极性接反时以保护光耦IC1。V1在线路屮起到交流电压检测作用,使固态继电器在电压过零时开启、负載电流过零时关断。当IC1光緻三极管截止时（控制端无信号输入时），V1通过R2获得基极电流使之饱和导通，从而使SCR可控硅门极触发电压UGT被箝在低电位而处于关断状态，最终导致BTA双向可控硅在门极控制端R6上无触发脉冲而处于关断状态。当IC1光緻三极管导通时（控制端有信号输入时），SCR可控硅的工作状态山交流电压⑥点检测

6、三极管V1來确定其丁作状态。如电源电压经R2与R3分压，A处电压大于过零电压时（VA>VBE1）,V1处饱和导通状态，SCR、BTA可控硅都处于关断状态；如电源电压经R2与R3分压，A处电压小于过零电压时（VA>VBE1）V1处截止状态，SCR可控硅通过R4获得触发信号而导通，从而使BTA在R6.1:也获得触发信号也呈导通状态，对负载电源进行关断控制。如此时控制端信号关断后，负载电流也随之减小至BTA双向可控硅的维持电流IH时可自行关断，切断负载电源。交流过零型固态继电器,因有其电压过零时开启,负载电流

7、过零时关断的特性。它的最大接通、关断时间是半个电源周期,在负载上可得到一个完整的正弦波形。也相应的减少了对负载的冲击。而在相应的控制冋路屮产生的射频干扰也大大减少。过零型与随机型的工作波形图分别见图2和图3。^vAAAAA/:UMM/ww34立沆

8、口

9、态继电器原匹分析图4直流同态继2律乐理在输入控制冋路屮.电阻R1串接在IC1光电耦合器输入端对其发光管进行限流保护，发光管LED对输入控制信号给予指示，VD1对输入端的反偏电压进行保护。当控制端无信号输入时，IC1光电耦合器中的光敏三极管呈截止高阻状态,

10、V1通过R2获得其基极电流使之饱和导通，从而导致72、V3、V4均处在截止状态，使其固态继电器呈关断状态。当控制端有信号输入时•IC1屮光娥三极管导通，使V1呈截止状态，从而使V2、V3、V4导通使其

11、古

12、态继电器呈接通状态，并将电源加至负载上,直流固态继电器的输出端随着输入端信号的加入而导通,信号的消失而关断。另外，大功率低电压的冇•流固态继电器的输出开关普遍采用功率场效应管來替代功率三极管，以此來降低输入功率。3.选型使用时应注意事项4