固體、固態繼電器的工作原理
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固體、固態繼電器的工作原理  2012/6/28

  1、固體、固態繼電器(Solid state Relay, SSR)是一種由固態電子元件組成的新型無觸點開關,利用電子組件(如開關三極管、雙向可控硅等半導體組件)的開關特性,達到無觸點、無火花、而能接通和斷開電路的目的,因此又被稱為固體、固態繼電器;無觸點開關繼電器;。相對于以往的繼電器;線圈繼電器;簧片觸點式繼電器;繼電器(Electromechanical Relay, 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,具有超越電磁繼電器的優勢,如反應快、可靠度高、壽命長(SSR的開關次數可達每秒108次,比一般電磁繼電器的次數高出幾倍)、無動作噪聲、耐震、耐機械沖擊、具有良好的防潮防霉防腐特性。這些特點使SSR在軍事、化工、和各種工業民用電控設備中均有廣泛應用。
  2、固體、固態繼電器的控制信號所需的功率極低(節能),因此可以用弱信號控制強電流。同時交流型的SSR采用過零觸發技術,使SSR可以安全地用在計算機輸出接口,不會像電磁繼電器那樣產生一系列對計算機的干擾,甚至會導致嚴重當機。比較常用的是DIP封裝的型式?刂齐妷汉拓撦d電壓按使用場合可以分成交流和直流兩大類,因此會有DC-AC、DC-DC、AC-AC、AC-DC四種型式,它們分別在交流或直流電源上做負載的開關,不能混用.目前市場主流產品是DC-AC(直流控交流).SSR固態繼電器以觸發形式,可分為零壓型和調相型(W)兩種。在輸入端施加合適的控制信號VIN時,P型SSR立即導通。當VIN撤銷后,負載電流低于雙向可控硅維持電流時(交流換向),SSR關斷。

  3、單向可控硅(增強型SSR)由于處在單極性工作狀態,此時只受靜態電壓上升率所限制(典型值200V/s),因此增強型固態繼電器HS系列比普通型SSR的換向dv/dt指標提高了5--20倍。由于采用兩只大功率單向可控硅反并聯,改變了電流分配和導熱條件,提高了SSR輸出功率。

Z型SSR內部包括過零檢測電路,在施加輸入信號VIN時,只有當負載電源電壓達到過零區時,SSR才能導通,并有可能造成電源半個周期的最大延時。Z型SSR關斷條件同P型,但由于負載工作電流近似正弦波,高次諧波干擾小,所以應用廣泛。

  4、增強型SSR在大功率應用場合,無論是感性負載還是阻性負載,耐電壓、耐電流沖擊及產品的可靠性,均超過普通固態繼電器,并達到了進口產品的基本指標,是替代普通固態繼電器的更新產品。
  5、固體、固態繼電器的應用:SSR系列固態繼電器,可以廣泛用于:計算機外圍接口裝置,恒溫器和電阻爐控制、交流電機控制、中間繼電器和電磁閥控制、復印機和全自動洗衣機控制、信號燈交通燈和閃爍器控制、照明和舞臺燈光控制、數控機械遙控系統、自動消防和保安系統、大功率可控硅觸發和工業自動化裝置等。
  6、SSR由于采用輸出器件不同,有普通型(S,采用雙向可控硅元件)和增強型(H,采用單向可控硅元件)之分。當加有感性負載時,在輸入信號截止t1之前,雙向可控硅導通,電流滯后電源電壓90O(純感時)。t1時刻,輸入控制信號撤銷,雙向可控硅在小于維持電流時關斷(t2),可控硅將承受電壓上升率dv/dt很高的反向電壓。這個電壓將通過雙向可控硅內部的結電容,正反饋到柵極。如果超過雙向可控硅換向dv/dt指標(典型值10V/s,將引起換向恢復時間長甚至失敗。

 

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