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固态继电器的结构_固态继电器的安装方法及操作方法

2019年08月12日 17:01 沈苗 作者: 用户评论(0

  固态继电器的结构

  固态继电器由三部分组成:输入电路,隔离(耦合)和输出电路。

  输入电路

  按输入电压的不同类别,输入电路可分为直流输入电路,交流输入电路和交直流输入电路三种。有些输入控制电路还具有与TTL/CMOS兼容,正负逻辑控制和反相等功能,可以方便的与TTL,MOS逻辑电路连接。

  对于控制电压固定的控制信号,采用阻性输入电路。控制电流保证在大于5mA。对于大的变化范围的控制信号(如3~32V)则采用恒流电路,保证在整个电压变化范围内电流在大于5mA可靠工作。

  隔离耦合

  固态继电器的输入与输出电路的隔离和耦合方式有光电耦合和变压器耦合两种:光电耦合通常使用光电二极管—光电三极管,光电二极管—双向光控可控硅,光伏电池,实现控制侧与负载侧隔离控制;高频变压器耦合是利用输入的控制信号产生的自激高频信号经耦合到次级,经检波整流,逻辑电路处理形成驱动信号。

  输出电路

  SSR的功率开关直接接入电源与负载端,实现对负载电源的通断切换。主要使用有大功率晶体三极管(开关管-Transistor),单向可控硅(Thyristor或SCR),双向可控硅(Triac),功率场效应管MOSFET),绝缘栅型双极晶体管IGBT)。固态继电器的输出电路也可分为直流输出电路,交流输出电路和交直流输出电路等形式。按负载类型,可分为直流固态继电器和交流固态继电器。直流输出时可使用双极性器件或功率场效应管,交流输出时通常使用两个可控硅或一个双向可控硅。而交流固态继电器又可分为单相交流固态继电器和三相交流固态继电器。交流固态继电器,按导通与关断的时机,可分为随机型交流固态继电器和过零型交流固态继电器。

  

  固态继电器的安装方法

  卧式W型、立式L型,体积小适用于印制板直接焊接安装。立式L2型,既能适合于线路板焊接安装,也能适用于线路板插接安装。在选用小电流规格印刷电路板使用的固态继电器时,因引线端子为高导热材料制成,焊接时应在温度小于250℃、时间小于10S的条件下进行,如考虑周围温度的原因,必要时可考虑降额使用,一般将负载电流控制在额定值的1/2以内使用。

  K型及F型,适合散热器及仪器底板安装。大功率SSR(K型和F型封装)安装时,应注意散热器接触面应平整,并需涂复导热硅脂(美宝T-50)。安装力矩愈大,接触热阻愈小。大电流引出线,需配冷压焊片,以减少引出线接点电阻

  固态继电器的操作方法

  输入回路

  SSR按输入控制方式,可分为电阻型、恒流源和交流输入控制型。目前主要提供的,是供5V TTL电平用电阻输入型。使用其他控制电压时,可相应选用限流电阻。SSR输入属于电流型器件,当输入端光耦可控硅完全导通后(微秒数量级),触发功率可控硅导通。当激励不足或斜波式的触发电压,有可能造成功率可控硅处于临界导通边缘,并造成主负载电流流经触发回路引起的损坏。 在使用时因输入电压过高或输入电流过大超出其规定的额定参数时,可考虑在输入端串接分压电阻或在输入端口并接分流电阻,以使输入信号不超过其额定参数值。

  例如:基本性能测试电路,输入为可调电压源,测试负载用100W灯泡,输入触发信号应为阶跃逻辑电平,强触发方式。国外厂商提供的器件标准电流为10mA,考虑到全温度工作范围(-40~+70℃),发光效率稳定和抗干扰能力,推荐最佳直流触发工作电流在12~25mA之间。

  SSR输入端可并联或串联驱动。串联使用时,一个SSR按4V电压考虑,12V电压可驱动3个SSR。在具体使用时,控制信号和负载电源要求稳定,波动不应大于10%,否则应采取稳压措施。

  干扰

  在安装使用时应远离电磁干扰,射频干扰源,以防继电器误动失控。SSR产品也是一种干扰源,导通时会通过负载产生辐射或电源线的射频干扰,干扰程度随负载大小而不同。白炽灯电阻类负载产生的干扰较小,零压型在交流电源的过零区(即零电压)附近导通,因此干扰也较小。减少的方法是在负载串联电感线圈。另外,信号线与功率线之间,也应避免交叉干扰。

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( 发表人:陈翠 )

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