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    固态继电器的工作原理_固定继电器基础知识
    作者:ZHANG JUN  来源:软启动技术网  发表时间:2013-04-28 15:59:27  点击:525

    一.固态继电器概述

    固态继电器(Solidstate Relay, 固态继电器)是一种由固态电子组件组成的新型无触点开关,利用电子组

    (如开关三极管、双向可控硅等半导体组件)的开关特性,达到无触点、无火花、而能接通和断开电路的目

    的,因此又被称为无触点开关。相对于以往的线圈簧片触点式继电器(Electromechanical Relay

    , EMR),固态继电器没有任何可动的机械零件,工作中也没有任何机械动作,具有超越EMR的优势,如反

    应快、可靠度高、寿命长(固态继电器的开关次数可达108"109次,比一般EMR106高出百倍)、无动作噪声

    、耐震、耐机械冲击、具有良好的防潮防霉防腐特性。这些特点使固态继电器在军事、化工、和各种工业民

    用电控设备中均有广泛应用。

    固态继电器的控制信号所需的功率极低,因此可以用弱信号控制强电流。同时交流型的固态继电器采用过零触发技术,使固态继电器可以安全地用在计算机输出接口,不会像EMR那样产生一系列对计算机的干扰,甚至会导致严重当机。比较常用的是DIP封装的型式。

    二.固态继电器的工作原理

    固态继电器(Solid State Relays,缩写固态继电器)是一种无触点电子开关,由分立元器件、膜固定电阻网络和芯片,采用混合工艺组装来实现控制回路(输入电路)与负载回路(输出电路)的电隔离及信号耦合,由固态器件实现负载的通断切换功能,内部无任何可动部件。尽管市场上的固态继电器型号规格繁多,但它们的工作原理基本上是相似的。主要由输入(控制)电路,驱动电路和输出(负载)电路三部分组成。

    1.固态继电器的输入电路是为输入控制信号提供一个回路,使之成为固态继电器的触发信号源。固态继电器的输入电路多为直流输入,个别的为交流输入。直流输入电路又分为阻性输入和恒流输入。阻性输入电路的输入控制电流随输入电压呈线性的正向变化。恒流输入电路,在输入电压达到一定值时,电流不再随电压的升高而明显增大,这种继电器可适用于相当宽的输入电压范围。

    2.固态继电器的驱动电路可以包括隔离耦合电路、功能电路和触发电路三部分。隔离耦合电路,目前多采用光电耦合器和高频变压器两种电路形式。常用的光电耦合器有光-三极管、光-双向可控硅、光-二极管阵列(-)等。高频变压器耦合,是在一定的输入电压下,形成约10MHz的自激振荡,通过变压器磁芯将高频信号传递到变压器次级。功能电路可包括检波整流、过零、加速、保护、显示等各种功能电路。触发电路的作用是给输出器件提供触发信号。

    3.固态继电器的输出电路是在触发信号的控制下,实现固态继电器的通断切换。输出电路主要由输出器件(芯片)和起瞬态抑制作用的吸收回路组成,有时还包括反馈电路。目前,各种固态继电器使用的输出器件主要有晶体三极管(Transistor)、单向可控硅(ThyristorSCR)、双向可控硅(Triac)MOS场效应管(MOSFET)、绝缘栅型双极晶体管(IGBT)等。

    三、固态继电器分类

    控制电压和负载电压按使用场合可以分成交流和直流两大类,因此会有DC-ACDC-DCAC-ACAC-DC四种型式,它们分别在交流或直流电源上做负载的开关,不能混用。

    因此按负载电源的类型不同可将固态继电器分为交流固态继电器(AC—固态继电器)和直流固态继电器(DC—固态继电器)

    AC—固态继电器是以双向晶闸管作为开关器件,用来接通或断开交流负载电源的固态继电器。AC—固态继电器的控制触发方式不同,又可分为过零触发型和随机导通型两种。过零触发型AC—固态继电器是当控制信号输入后,在交流电源经过零电压附近时导通,故干扰很小。随机导通型AC—固态继电器则是在交流电源的任一相位上导通或关断,因此在导通瞬间可能产生较大的干扰。

     
     

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