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固态继电器工作原理及原理图详解
发布日期:2019-10-23浏览量:9772

什么是固态继电器

  在了解固态继电器原理之前,小编先带大家了解一下固态继电器的含义。固态继电器简称为SSR,是一种全部由固态电子元件组成的无触点开关器件。与机电继电器相比,固态继电器没有机械运动且不含运动零件,但是它的功能与机电继电器是一样的。固态继电器主要由输入电路、输出电路与隔离三部分组成。


固态继电器原理

SSR按使用场合可以分成交流型和直流型两大类,它们分别在交流或直流电源上做负载的开关,不能混用。下面以交流型的SSR为例来说明它的工作原理,图1是它的工作原理框图,图1中的部件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上加上一定的控制信号,就可以控制C、D两端之间的“通”和“断”,实现“开关”的功能,其中耦合电路的功能是为A、B端输入的控制信号提供一个输入/输出端之间的通道,但又在电气上断开SSR中输入端和输出端之间的(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SSR的输入端很容易做到与输入信号电平相匹配,在使用时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,将产生射频干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电源中传来的尖峰、浪涌(电压)对开关器件双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”串联吸收电路或非线性电阻(压敏电阻器)

固态继电器原理图一:

 固态继电器原理图一

当无输入信号时,GD中的光敏三极管裁止,VT1是交流电压零点检测器,通过R3获得基极电流而饱和导通,将VTH的门极箝在低电位而处于关断状态。当有 输人信号时,光敏三极管导通,此时VTH的状态由VT1决定,如此电源电压大于过零电压时,分压器R3、R2的分压点P电压大于VBE1,VT1饱和导 通,SCR门极因箝位在低电位而截止,TR的门极因没有触发脉冲而处于关断状态。只有当电源电压小于过零电压,P点电压小于VBE1时G1截止,SCR门 极获得触发信号而导通。在TR的门极获得触发脉冲,TR就导通.从而接通负载电源。


固态继电器原理图二:

固态继电器原理图二

从DW1、DW2上取出的削顶正弦信号经反相器BG1输出方波再经运算放大器A输出尖峰脉冲信号。尖峰脉冲加 在D3~D6的交流对角线与SCR的控制极和阴极间,D3~D6的直流对角线接在光电耦合器的输出端。当从A、B输入低压小电流信号时,二极管发光,光敏 管导通,于是从A运算放大器中输出的尖峰脉冲触发SCR导通,角载RL得电。A、B无信号输入时,光电耦合器BG2截止,尖峰脉冲通不过而使SCR不能导通。