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光耦继电器使用方法与参数详解

2018年05月11日 12:02 网络整理 作者: 用户评论(0

  本文首先介绍了光耦继电器的专业术语及特点,其次阐述了光耦继电器的工作原理及参数,最后介绍了光耦继电器使用方法,具体的跟随小编一起来了解一下。

  光耦继电器是什么

  光耦继电器是固态继电器的一种。英文是Solid State Optronics Relay。一般继电器都是机械触点,靠通电流过线圈变成有磁性的磁铁吸合触点,从而控制开光状态。而光耦继电器工作原理类似于光耦(其实看等效电路图是一样的)。

  光耦继电器使用方法与参数详解

  首先要搞清楚继电器的几个专业术语:

  Form A=常开触点

  Form B=常闭触点

  Form C=转换触点

  Form E=双稳态开关

  AT=安培匝数 用于描述磁场灵敏度的参数

  NC是常闭触点normal close

  NO是常开触点normal open

  光耦继电器(MOS输出)特点

  无触点,因此没有触点的磨损,使用寿命是无限的;无震动和弹跳;防震,抗摔性;无动作声音;小体积(有直插和贴片两种封装),高信赖性;高速切换;低放电电压;低动作电流(省电流);低开路时的漏电电流;输入与输出间完全绝缘。可控制各种负载(继电器、电灯、发光二极管、加热器、马达、电磁吸筒等)。

  光耦继电器的工作原理及参数详解

  光耦继电器(Optronics Relay)属于固态继电器,一般电磁继电器靠电流通过线圈使铁芯变成有磁性的磁铁吸合衔铁,从而使相关的触点动作控制负载的通断,而光耦继电器没有触点,其工作原理与光耦有点类似,基本结构如下图的所示:

  光耦继电器使用方法与参数详解

  发光二极管用来向光电元件放射光线,光电元件接受光线并控制输出场效应管导通或截止。光耦继电器还有另一种可控硅整流管(SCR)输出,它的负载电流比场效应管更大,后者可达到数安培,而前者可达到几十安培。

  相对于电磁继电器,光耦继电器由于没有触点引起的磨损,使用寿命是无限的,同时也具有无震动、无切换声音等特性,与电磁继电器一样可控制各种负载(灯泡、发光二极管、加热器、马达等)。

  光耦继电器使用方法与参数详解

  (输出导通状态下)当解除施加到光耦继电器输入端的电池时,输入端的发光二极管将停止发光,由于光电元件不再有光线的照射,光电元件的电压将下降,当从光电元件供给的电压开始下降时,通过控制电路导致场效应管上的电荷快速放电,继而使场效应管不再导通,负载被断开,灯泡不发光。

  这个过程中所消耗的时间称为复位时间toff(Turn off TIme)

  光耦继电器使用方法与参数详解

  (输出截止状态下)当电池通过限流电阻施加到光耦继电器的输入端时,输入端的发光二极管将发光,发出的光照射到对面的光电元件,光电元件根据光的强度将其转换成相应的电压,同时控制电路向场效应管的栅极充电,当栅极的电压达到场效应管的开启电压时,场效应管开始导通,灯泡发光。

  这个过程中消耗的时间称为动作时间tON(Turn on TIme)

  由于前后两级采用光电耦合的方式,因此输入输出间的绝缘电阻Riso(IsolaTIon resistance)非常大,通常最小1000M欧姆

  光耦继电器在正常工作时的输入部分如下图所示:

  光耦继电器使用方法与参数详解

  外加电压V经限流电阻R后施加到发光二极管,二极管正向导通后,即在输入回路产生正向电流IF(Forward current),同时在二极管两端产生正向压降VF(LED dropout voltage),调整限流电阻R即可调节正向电流,其关系为:

  光耦继电器使用方法与参数详解

  正向电流最大值约为几十毫安,实际应用时不应超过数据手册中的最大值,否则发光二极管的寿命将缩短,甚至损坏。

  如果我们将外加电压从小到大调节时,逐渐增大的正向电流将使发光二极管从暗变亮,当光线大小刚刚足以使输出导通时的最小电流称为LED触发正向电流或工作电流IFON(LED operate current);同样,当光耦继电器输出导通时,将外加电压从大到小调节,使输出刚刚关闭时的最大电流称为LED关断电流IFOFF(LED turn off current)

  相反地,当输入端的发光二极管施加反向电压VR(LED reverse voltage),二极管处于截止状态,理想状态下回路中的电流为零,但实际二极管反向截止后的电阻是有限的,因此输入回路中还是会有一定的反向泄露电流IR(reverse current)。

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( 发表人:陈翠 )

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