固态继电器的原理及结构

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

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)。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,电压应大于工作电压的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要。③使用电源属经交流降压整流所得的,其滤波电解电容应足够大。
图4 给出了几种国内、外常见的ssr的外形。

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发布日期:2019年07月02日  所属分类:参考设计