剖析两种固态继电器内部原理
固态继电器因其开关速度快、无触点、无噪音、无火花、使用寿命长、易于实现弱电对强电的接口控制等优点,而越来越广泛地应用于工业控制领域。
现据实物剖析两种常用的固态继电器,根据实物测绘的电路原理图。电路核心为带过零检测的光电耦合集成电路MC3063,专用IC的使用使得固态继电器的电路变得相当简洁,当固态继电器的输入端加上3V一32V的直流控制电压,并且lC检测到交流电压过零时,ⅠC④、⑥脚导通向可控硅送出触发信号,固态继电器输出端接通。
图3文章配图不作参考图4由于结构及工艺上的原因,单片的大电流、高耐压双向可控硅制造相对较为复杂,成本较高,因而几乎80A以上的固态继电器都采用图3电路,MC3063分别在正负半周驱动两个反向并联的单向可控硅,来完成双向可控硅的功能。图3中R2、R3、T1、ZD1,图4中的R1、R2、T1、T2组成近似恒流电路,使得固态继电器的输入端在较宽的直流控制电压范围内光电藕合集成电路,固态继电器内部发光管和MC3063获得相对稳定的驱动电流。
文章配图不作参考图3虽然固态继电器有很多优点,但与传统继电器相比,过载能力较差,因此在用固态继电器时除了额定电压要满足工作电压要求外,其额定电流一般至少要比工作电流选大一档,并且应选用与工作电流匹配的快速熔断器作为固态继电器的短路及过载保护。文章配图不作参考。
什么是光耦光耦是光电耦合器的简称,英文名字叫做opticalcoupler。它是以光为媒介来传输电信号的器件,由发光器件、光敏器件组成。当输入端加上电信号使发光器件发光时,光敏器件感光而产生光电流,从而实现了“电-光-电”之间的转换,其典型结构图如下图所示:
图中,1和2发光器件的输入引脚,3和4是感光器件的输出引脚。在1,2引脚输入电信号使发光二极管发光后可使4和3引脚导通,从而实现了信号的隔离作用。2.光耦的用法光耦的控制方法非常简单,就是设计一个电路使发光二极管发光即可,其示意图如下:图中,只是示意图,没有加电阻、电容之类的元器件。3.光耦的作用这里主要讲两个作用。隔离作用。
众所周知,光耦起到信号的隔离作用。由于光耦是单向传输的,所以可以实现信号的单向传输,使输入端与输出端完全实现了电气隔离,输出信号对输入端无影响,抗干扰能力强,工作稳定;由于光耦是光电式的所以使用寿命长,摆脱了机械式触点有吸合次数的缺陷。
电平转换作用。光耦可以实现电平的转换作用,比如说单片机是3.3V供电的,我要输出5V幅值的方波,可以通过光耦起到电平的转换作用。光耦还有其他一些作用,这里不多讲,对于初学者而言,以上两个作用用的是的。本订阅号致力于单片机、ARM等嵌入式软硬件的设计经验分享,秉承“人人都是电子设计经验的分享者”的理念,成功路上不孤单,我们一起努力。
固态继电器(SSR)的缺点:
1,由于温度是电子元器件的主要之一,随着温度的升高,固态继电器的负载能力就会下降。同时由于管压降大,导通后的功耗和发热量也大,特别是大功率的固态继电器,除有必要地安装散热器外,还应加装冷却风扇。
2,大功率固态继电器的体积远远大于同容量的机电式继电器,其成本也比机电式继电器高许多。
3,机电式继电器在触点断开后,是不会有漏电生的(除非损坏),而固态继电器的内部电子元器件多多少少会产生一些漏电流,一般在3~10mA。因此不能实现理想的电隔离,同时会造成一些负载产生误动作。
4,如果固态继电器外部负载为感性负载时,因感性负载在通断瞬间会产生反电势,尤其开关频率较高时,产生的反电势会很高,固态继电器易被击穿,因此,必须在固态继电器输出端加装RM压敏电阻或RC吸收器,同时选型时,它的额定电压必须高于负载电源的有效值2倍以上。
5,固态继电器输出端的负载一旦出现短路,欧姆龙继电器模组型号,它就会损坏。以上是固态继电器(SSR)的优缺点,使用时,只要扬长而避其短并注意相关事项,就能很好地使用固态继电器。阅后,如有不同观点,请在下方评论区留言,在此感谢!
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