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數控機床

固態繼電器介紹及工作原理

星之球激光 來源:電子工程世界2012-10-16 我要評論(0 )   

1.什麽(me) 是固態 繼電器 ,有什麽(me) 優(you) 缺點? 固態繼電器(亦稱固體(ti) 繼電器)英文名稱為(wei) SolidStateRelay,簡稱SSR。它是用 半導體(ti) 器件代替傳(chuan) 統電接點作為(wei) 切換裝置的具有繼電器...

        1.什麽(me) 是固態繼電器,有什麽(me) 優(you) 缺點?

  固態繼電器(亦稱固體(ti) 繼電器)英文名稱為(wei) SolidStateRelay,簡稱SSR。它是用半導體(ti) 器件代替傳(chuan) 統電接點作為(wei) 切換裝置的具有繼電器特性的無觸點開關(guan) 器件,單相SSR為(wei) 四端有源器件,其中兩(liang) 個(ge) 輸入控製端,兩(liang) 個(ge) 輸出端,輸入輸出間為(wei) 光隔離,輸入端加上直流或脈衝(chong) 信號到一定電流值後,輸出端就能從(cong) 斷態轉變成通態。

  固態繼電器工作可靠,壽命長,無噪聲,無火花,無電磁幹擾,開關(guan) 速度快,抗幹擾能力強,且體(ti) 積小,耐衝(chong) 擊,耐振蕩,防爆、防潮、防腐蝕、能與(yu) TTL、DTL、HTL等邏輯電路兼容,以微小的控製信號達到直接驅動大電流負載。主要不足是存在通態壓降(需相應散熱措施),有斷態漏電流,交直流不能通用,觸點組數少,另外過電流、過電壓及電壓上升率、電流上升率等指標差。

 

        2.固態繼電器可應用於(yu) 哪些場合?

  固態繼電器目前已廣泛應用於(yu) 計算機外圍接口裝置,電爐加熱恒溫係統,數控機械,遙控係統、工業(ye) 自動化裝置;信號燈、閃爍器、照明舞台燈光控製係統儀(yi) 器儀(yi) 表醫療器械、複印機、自動洗衣機;自動消防,保安係統,以及作為(wei) 電網功率因素補償(chang) 的電力電容的切換開關(guan) 等等,另外在化工、煤礦等需防爆、防潮、防腐蝕場合中都有大量使用。

 

        3.固態繼電器可分為(wei) 哪些類型?

  交流固態繼電器按開關(guan) 方式分有電壓過零導通型(簡稱過零型)和隨機導通型(簡稱隨機型);按輸出開關(guan) 元件分有雙向可控矽輸出型(普通型)和單向可控矽反並聯型(增強型);按安裝方式分有印刷線路板上用的針插式(自然冷卻,不必帶散熱器)和固定在金屬底板上的裝置式(靠散熱器冷卻);另外輸入端又有寬範圍輸入(DC3-32V)的恒流源型和串電阻限流型等。

 

        4.過零型SSR與(yu) 隨機型SSR在用途上有什麽(me) 區別?

  過零型SSR用作“開關(guan) ”切換(從(cong) “開關(guan) ”切換功能而言即等同於(yu) 普通的繼電器或接觸器),我們(men) 通常講的固態繼電器多數都為(wei) 過零型(過零型SSR隻能“開關(guan) ”不能“調壓”)。

  隨機型SSR主要用於(yu) “斬波調壓”(但隨機型SSR的控製信號必須為(wei) 與(yu) 電網同步且上升沿可在0°-180°範圍內(nei) 改變的方波信號時才能實現調壓,單一電壓信號或0-5V的模擬信號並不能使其調壓,從(cong) “調壓”功能的角度講隨機型SSR完全不同於(yu) 普通的繼電器或接觸器)。有一點必須強調,各類調壓模塊或固態繼電器內(nei) 部作為(wei) 輸出觸點的器件均為(wei) 可控矽,且都是依靠改變可控矽導通角來達到“調壓”的目的,故輸出的電壓波形均為(wei) “缺角”的正弦波(不同於(yu) 自耦調壓器輸出的完整正弦波),因此存在高次諧波,有一定噪音,電網有一定“汙染”(國內(nei) 外同類產(chan) 品均相同,這是由斬波調壓原理決(jue) 定的)。#p#分頁標題#e#

  固態繼電器的分類與(yu) 工作原理

  固態繼電器(SolidStateRelays,縮寫(xie) SSR)是一種無觸點電子開關(guan) ,由分立元器件、膜固定電阻網絡和芯片,采用混合工藝組裝來實現控製回路(輸入電路)與(yu) 負載回路(輸出電路)的電隔離及信號耦合,由固態器件實現負載的通斷切換功能,內(nei) 部無任何可動部件。盡管市場上的固態繼電器型號規格繁多,但它們(men) 的工作原理基本上是相似的。主要由輸入(控製)電路,驅動電路和輸出(負載)電路三部分組成。


  
  固態繼電器的輸入電路是為(wei) 輸入控製信號提供一個(ge) 回路,使之成為(wei) 固態繼電器的觸發信號源。固態繼電器的輸入電路多為(wei) 直流輸入,個(ge) 別的為(wei) 交流輸入。直流輸入電路又分為(wei) 阻性輸入和恒流輸入。阻性輸入電路的輸入控製電流隨輸入電壓呈線性的正向變化。恒流輸入電路,在輸入電壓達到一定值時,電流不再隨電壓的升高而明顯增大,這種繼電器可適用於(yu) 相當寬的輸入電壓範圍。


  
  固態繼電器的驅動電路可以包括隔離耦合電路、功能電路和觸發電路三部分。隔離耦合電路,目前多采用光電耦合器和高頻變壓器兩(liang) 種電路形式。常用的光電耦合器有光-三極管、光-雙向可控矽、光-二極管陣列(光-伏)等。高頻變壓器耦合,是在一定的輸入電壓下,形成約10MHz的自激振蕩,通過變壓器磁芯將高頻信號傳(chuan) 遞到變壓器次級。功能電路可包括檢波整流、過零、加速、保護、顯示等各種功能電路。觸發電路的作用是給輸出器件提供觸發信號。

  
  固態繼電器的輸出電路是在觸發信號的控製下,實現固態繼電器的通斷切換。輸出電路主要由輸出器件(芯片)和起瞬態抑製作用的吸收回路組成,有時還包括反饋電路。目前,各種固態繼電器使用的輸出器件主要有晶體(ti) 三極管(Transistor)、單向可控矽(Thyristor或SCR)、雙向可控矽(Triac)、MOS場效應管(MOSFET)、絕緣柵型雙極晶體(ti) 管(IGBT)等。

 

  固態繼電器原理固態繼電器(SolidstateRelay,SSR)是一種由固態電子組件組成的新型無觸點開關(guan) ,利用電子組件(如開關(guan) 三極管、雙向可控矽等半導體(ti) 組件)的開關(guan) 特性,達到無觸點、無火花、而能接通和斷開電路的目的,因此又被稱為(wei) “無觸點開關(guan) ”。相對於(yu) 以往的“線圈—簧片觸點式”繼電器(ElectromechanicalRelay,EMR),SSR沒有任何可動的機械零件,工作中也沒有任何機械動作,具有超越EMR的優(you) 勢,如反應快、可靠度高、壽命長(SSR的開關(guan) 次數可達108"109次,比一般EMR的106高出百倍)、無動作噪聲、耐震、耐機械衝(chong) 擊、具有良好的防潮防黴防腐特性。這些特點使SSR在軍(jun) 事、化工、和各種工業(ye) 民用電控設備中均有廣泛應用。

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