浅谈直流固态继电器与交流固态继电器区别

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固态继电器的原理分类特性及应用

固态继电器的原理分类特性及应用

固态继电器的原理、分类、特性及应用固态继电器(SolidStaterelay,简称SSR)是把光控晶闸管和发光二极管封装在一起,两者间保证电的隔离,只有光的联系,和继电器里的线圈与接点互相隔离一样,通过发光管的亮和灭就能控制晶闸管电路的通断,其功能与普通电磁继电器一样。

固态继电器除了在电路通断过程中无机械运动、无接点、因而没有磨损和火花之外,又把弱电控制信号和强电被控制电路隔离开来,把继电器的功能和优点都体现了出来,同时由克服了继电器的缺点。

固态继电器原理控制电路的直流电压经过限流电阻RI后得到大约10-2OmA的电流,使发光管D发亮,引起小功率光控晶闸管(在此是双向晶闸管)TRIAC1导通,用它触发主电路里的大功率双向晶闸管TRIAC2,使之导通,于是负载L得电。

图中其余电阻电容为过压保护及限流之用。

由图可知,固态继电器有四个引出端,其中两个标有正负号的应按照极性接直流触发信号,其电流不可太大,一般在25mA以下,以免烧毁发光管。

另外两个标有‘'AU或的端子和负载串联后接在交流电路里。

如果被控制的功率大,这两个端子上的导线应该较粗。

固态继电器的种类相当多,其中为控制直流电路而用的直流固态继电器,常常是由光电隔离线路和大功率晶体管组合而成的。

应用最广泛的还是交流固态继电器。

但是后者也并不都是用双向晶闸管(TRlAe)构成的,有的是用两个普通晶闸管(SCR),以反向并联的方式控制交流主电路的。

就其触发方式来看,虽然多半用过零触发的方式(也叫零压型,或〃Z〃型),但是也有移相触发的(也叫调相型,或用〃型)品种,固态继电器采用移相触发时会产生较大的高次谐波电磁干扰。

固态继电器应用①国外的SSR触发信号(即通过发光管的电流)推荐值为直流IOmA,国产的SSR触发信号推荐值为直流12-25mA o②多个SSR可以用同一个触发信号,这在三相交流负载的控制上常常用到。

例如,用两个SSR分别串联在两个相里另外一相不控制,这种情况下两个SSR必须同时通断用同一触发信号就可以保证同时动作。

固态继电器工作原理

固态继电器工作原理

在PN结两端外加电压,称为给PN结以偏置电压,给PN结加正向偏置电压, 即P区接电源正极,N区接电源负极,此时称PN结为正向偏置。反之为反 向偏置。
2)光电耦合器
光电耦合器它是一种以光为主要媒介的光电转换元件,它能够实现由光 到电、再由电到光的转化。光电耦合器又叫光电隔离器。它能够对电路 中的电信号产生很好的隔离作用,特别是在照明的电路中,它更是能够 有效地保护电路和导线,使光信号和电信号互不干扰,各自进行工作, 确保了电源和光源各自的正常有序工作,具有较好的电绝缘能力和防干 扰能力。
三极管工作状态:分别为三种:放大,饱和,截止
电流放大:下面的分析仅对于NPN型硅三极管。如上图所示,我们把从基 极B流至发射极E的电流叫做基极电流Ib;把从集电极C流至发射极E的电 流叫做集电极电流 Ic。这两个电流的方向都是流出发射极的,所以发射 极E上就用了一个箭头来表示电流的方向。
三极管的放大作用就是集电极电流受基极电流的控制(假设电源 能够提 供给集电极足够大的电流的话),并且基极电流很小的变化,会引起集 电极电流很大的变化,且变化满足一定的比例关系:集电极电流的变化 量是基极电流变 化量的β倍,即电流变化被放大了β倍,所以我们把β 叫做三极管的放大倍数(β一般远大于1,例如几十,几百)。如果我们 将一个变化的小信号加到基极跟发射 极之间,这就会引起基极电流Ib的 变化,Ib的变化被放大后,导致了Ic很大的变化。如果集电极电流Ic是 流过一个电 电压就会发生很大的变化。我们将这个电阻上的电压取出来,就得到了 放大后的电压信号了。
3)工作状态区别:电磁继电器利用衔铁间产生的吸力作用,通、断电路,因此 ,动作反应慢、有噪声、寿命有限;固态继电器响应快,运行无噪音,寿命长。
4)使用环境:温度、湿度、大气压力(海拔高度)、砂尘污染、化学气体和电磁 干扰等要素影响中,电磁继电器普遍不如固态继电器。

固态继电器介绍及工作原理

固态继电器介绍及工作原理

固态继电器介绍及工作原理1.什么是固态继电器,有什么优缺点?固态继电器(亦称固体继电器)英文名称为Solid State Relay,简称SSR。

它是用半导体器件代替传统电接点作为切换装置的具有继电器特性的无触点开关器件,单相SSR为四端有源器件,其中两个输入控制端,两个输出端,输入输出间为光隔离,输入端加上直流或脉冲信号到一定电流值后,输出端就能从断态转变成通态。

固态继电器工作可靠,寿命长,无噪声,无火花,无电磁干扰,开关速度快,抗干扰能力强,且体积小,耐冲击,耐振荡,防爆、防潮、防腐蚀、能与TTL、DTL、HTL等逻辑电路兼容,以微小的控制信号达到直接驱动大电流负载。

主要不足是存在通态压降(需相应散热措施),有断态漏电流,交直流不能通用,触点组数少,另外过电流、过电压及电压上升率、电流上升率等指标差。

2. 固态继电器可应用于哪些场合?固态继电器目前已广泛应用于计算机外围接口装置,电炉加热恒温系统,数控机械,遥控系统、工业自动化装置;信号灯、闪烁器、照明舞台灯光控制系统;仪器仪表、医疗器械、复印机、自动洗衣机;自动消防,保安系统,以及作为电网功率因素补偿的电力电容的切换开关等等,另外在化工、煤矿等需防爆、防潮、防腐蚀场合中都有大量使用。

3.固态继电器可分为哪些类型?交流固态继电器按开关方式分有电压过零导通型(简称过零型)和随机导通型(简称随机型);按输出开关元件分有双向可控硅输出型(普通型)和单向可控硅反并联型(增强型);按安装方式分有印刷线路板上用的针插式(自然冷却,不必带散热器)和固定在金属底板上的装置式(靠散热器冷却);另外输入端又有宽范围输入(DC3-32V)的恒流源型和串电阻限流型等。

4.过零型SSR与随机型SSR在用途上有什么区别?过零型SSR用作“开关”切换(从“开关”切换功能而言即等同于普通的继电器或接触器),我们通常讲的固态继电器多数都为过零型(过零型SSR只能“开关”不能“调压”)。

固态继电器的应用电路

固态继电器的应用电路

固态继电器的应用电路1.引言1.1 概述固态继电器是一种使用半导体器件代替传统机械继电器的电子开关装置。

与传统继电器相比,固态继电器具有体积小、工作可靠、寿命长、响应速度快等优点。

固态继电器的应用电路广泛,涵盖了多个领域,例如工业自动化、家电控制、能源管理等。

在固态继电器的应用电路中,常用的电子元器件如可控硅、双向三极管、光电耦合器等发挥关键作用。

这些元器件可以实现电路的开关和控制功能,在保证稳定可靠工作的同时,提高了电路的效率和精度。

固态继电器的应用电路可以分为交流电路和直流电路两种。

在交流电路中,固态继电器能够实现对电压和电流的精确控制,可广泛应用于照明控制、电机控制以及加热控制等领域。

而在直流电路中,固态继电器可以实现电路的快速开关和保护,适用于电池管理、电子设备控制等应用。

正因为固态继电器具有这些优点和多种应用场景,它在现代电子领域中得到了广泛的应用。

随着科技的不断进步,固态继电器的应用将会更加智能化和多样化。

这些发展将进一步推动固态继电器在工业、家庭等领域的应用拓展,为我们的生活带来更多便利和创新。

1.2 文章结构文章结构部分的内容应该包括对整篇文章的组织和框架进行介绍。

以下是对文章结构部分的一种可能的内容编写示例:文章结构:本文将围绕固态继电器的应用电路展开讨论,按照以下结构进行组织和阐述:第一部分是引言部分,包括概述、文章结构和目的。

在概述中,将介绍固态继电器的基本概念和作用,并提出该主题的重要性。

在文章结构部分,将简要介绍本文的整体组织结构和每个部分的内容概要。

在目的部分,将明确本文的主要目标,即探讨固态继电器在不同应用领域中的电路设计和应用方法。

第二部分是正文部分,主要包括固态继电器的基本原理和其优点以及应用领域的介绍。

在固态继电器的基本原理部分,将详细解释固态继电器的工作原理、结构和特点,以便读者对其基本工作原理有一个清晰的理解。

在固态继电器的优点和应用领域部分,将重点介绍固态继电器相对于传统继电器的优势,并列举一些固态继电器在各个领域中的常见应用场景。

固态继电器原理

固态继电器原理

固态继电器工作原理2010-11-28 21:44:02| 分类:工控技术| 标签:|字号大中小订阅固态继电器是一种两个接线端为输入端,另两个接线端为输出端的四端器件,中间采用隔离器件实现输入输出的电隔离。

固态继电器按负载电源类型可分为交流型和直流型。

按开关型式可分为常开型和常闭型。

按隔离型式可分为混合型、变压器隔离型和光电隔离型,以光电隔离型为最多。

固体继电器(Solid State Relay SSR)是利用现代微电子技术与电力电子技术相结合而发展起来的一种新型无触点电子开关器件。

它可以实现用微弱的控制信导(几毫安到几十毫安)控制0.1A直至几百A电流负载,进行无触点接通或分断。

固体继电器是一种四端器件,两个输入端,两个输出端。

输入端接控制信号,输出端与负载、电源串联,SSR 实际是一个受控的电力电子开关,其等效电路如图。

由于固体继电器具有高稳定、高可靠、无触点及寿命长等优点,广泛应用在电动机调速、正反转控制、调光、家用电器、烘箱烘道加温控温、送变电电网的建设与改造、电力拖动、印染、塑科加工、煤矿、钢铁、化工和军用等方面。

固体继电器与通常的电磁继电器不同:无触点、输入电路与输出电路之间光(电)隔离、由分立元件.半导体微电子电路芯片和电力电子器件组装而成,以阻燃型环氧树脂为原料,采用灌封技术持其封闭在外壳中、使与外界隔离,具有良好的耐压、防腐、防潮抗震动性能。

固体继电器由输入电路、驱动电路和输出电路三部分组成。

这里仅以应用较多的交流过零型固体继电器为例,介绍其工作原理。

该电路采用了过零触发技术,具有电压过零时开启,负裁电流过零时关断的特性,在负载上可以得到一个完整的正弦波形,因此电路的射频干扰很小。

该电路由信号输人电路、零电压检测控制电路、工作指示电路、双向晶闸管控制电路和吸收电路几部分组成。

采用了光电耦合器GD作为输入电路和输出电路之间的隔离元件,VD是防止Vin正负接反烧坏GD。

电路工作过程:当无输入信号时,GD中的光敏三极管裁止,VT1是交流电压零点检测器,通过R3获得基极电流而饱和导通,将VTH的门极箝在低电位而处于关断状态。

固态继电器分类和几个关键参数

固态继电器分类和几个关键参数

固态继电器分类和几个关键参数时贵春固态继电器(SOLIDSTATE RELAYS),简写成“SSR”,是一种全部由固态电子元件组成的新型无触点开关器件,它利用电子元件(如开关三极管、双向可控硅等半导体器件)的开关特性,可达到无触点无火花地接通和断开电路的目的,因此又被称为“无触点开关”,它问世于70年代,由于它的无触点工作特性,使其在许多领域的电控及计算机控制方面得到日益广范的应用。

一、固态继电器的原理及结构SSR按使用场合可以分成交流型和直流型两大类,它们分别在交流或直流电源上做负载的开关,不能混用。

下面以交流型的SSR为例来说明它的工作原理,图1是它的工作原理框图,图1中的部件①-④构成交流SSR的主体,从整体上看,SSR只有两个输入端(A 和B)及两个输出端(C和D),是一种四端器件。

图1工作时只要在A、B上加上一定的控制信号,就可以控制C、D两端之间的“通”和“断”,实现“开关”的功能,其中耦合电路的功能是为A、B端输入的控制信号提供一个输入/输出端之间的通道,但又在电气上断开SSR中输入端和输出端之间的(电)联系,以防止输出端对输入端的影响,耦合电路用的元件是“光耦合器”,它动作灵敏、响应速度高、输入/输出端间的绝缘(耐压)等级高;由于输入端的负载是发光二极管,这使SSR的输入端很容易做到与输入信号电平相匹配,在使用可直接与计算机输出接口相接,即受“1”与“0”的逻辑电平控制。

触发电路的功能是产生合乎要求的触发信号,驱动开关电路④工作,但由于开关电路在不加特殊控制电路时,将产生射频干扰并以高次谐波或尖峰等污染电网,为此特设“过零控制电路”。

所谓“过零”是指,当加入控制信号,交流电压过零时,SSR即为通态;而当断开控制信号后,SSR要等待交流电的正半周与负半周的交界点(零电位)时,SSR才为断态。

这种设计能防止高次谐波的干扰和对电网的污染。

吸收电路是为防止从电源中传来的尖峰、浪涌(电压)对开关器件双向可控硅管的冲击和干扰(甚至误动作)而设计的,一般是用“R-C”串联吸收电路或非线性电阻(压敏电阻器)。

固态继电器的分类与工作原理

固态继电器的分类与工作原理

固态继电器的分类与工作原理固态继电器(Solid State Relays,缩写SSR)是一种无触点电子开关,由分立元器件、膜固定电阻网络和芯片,采用混合工艺组装来实现控制回路(输入电路)与负载回路(输出电路)的电隔离及信号耦合,由固态器件实现负载的通断切换功能,内部无任何可动部件。

尽管市场上的固态继电器型号规格繁多,但它们的工作原理基本上是相似的。

主要由输入(控制)电路,驱动电路和输出(负载)电路三部分组成。

固态继电器的输入电路是为输入控制信号提供一个回路,使之成为固态继电器的触发信号源。

固态继电器的输入电路多为直流输入,个别的为交流输入。

直流输入电路又分为阻性输入和恒流输入。

阻性输入电路的输入控制电流随输入电压呈线性的正向变化。

恒流输入电路,在输入电压达到一定值时,电流不再随电压的升高而明显增大,这种继电器可适用于相当宽的输入电压范围。

固态继电器的驱动电路可以包括隔离耦合电路、功能电路和触发电路三部分。

隔离耦合电路,目前多采用光电耦合器和高频变压器两种电路形式。

常用的光电耦合器有光-三极管、光-双向可控硅、光-二极管阵列(光-伏)等。

高频变压器耦合,是在一定的输入电压下,形成约10MHz的自激振荡,通过变压器磁芯将高频信号传递到变压器次级。

功能电路可包括检波整流、过零、加速、保护、显示等各种功能电路。

触发电路的作用是给输出器件提供触发信号。

固态继电器的输出电路是在触发信号的控制下,实现固态继电器的通断切换。

输出电路主要由输出器件(芯片)和起瞬态抑制作用的吸收回路组成,有时还包括反馈电路。

目前,各种固态继电器使用的输出器件主要有晶体三极管(Transistor)、单向可控硅(Thyristor或SCR)、双向可控硅(Triac)、MOS场效应管(MOSFET)、绝缘栅型双极晶体管(IGBT)等。

固态继电器原理固态继电器(Solidstate Relay, SSR)是一种由固态电子组件组成的新型无触点开关,利用电子组件(如开关三极管、双向可控硅等半导体组件)的开关特性,达到无触点、无火花、而能接通和断开电路的目的,因此又被称为“无触点开关”。

固态继电器的特点、组成分类、原理分析

固态继电器的特点、组成分类、原理分析

本文介绍固态继电器的特点、组成分类、原理分析以及使用选型注意事项1.概述固态继电器(Solid State Relay ,缩写SSR)是用分离的电子元器件、集成电路(或芯片)及混合微电路技术结合发展起来的一种具有继电特性的无触点式电子开关。

具有寿命长、可靠性高、开关速度快、电磁干扰小、无噪声、无火花等特点,可广泛应用于航天、航海、家电、机床、通讯、化工、煤矿等工业自动化等领域。

与常规使用的电磁继电器比较(见表1);2.固态继电器分类(按输出负载电源分)2.1交流固态继电器2.1.1按开关方式分a.电压过零导通型(简称过零型)b.电压随机导通型(简称随机型)2.1.2按输出开关元件分a.双向可控硅输出型b.单向可控硅反并联型(增强型)2.1.3按安装方式分a.焊针式:线路板用,一般为小电流规格B.装置式:可配置散热器安装固定在金属底板上,大电流规格2.2直流固态继电器2.2.1按输入端分a.光隔离型b.高频磁隔离,变压器耦合2.2.2按输出端分a.大功率三极管b.功率场效应管2.3交直流固态继电器a.光伏耦合器b.磁隔离3. 典型交直流固态继电器原理分析3.1 交流固态继电器(过零型)原理分析固态继电器由三部分组成:输入电路、隔离(耦合)和输出电路组成,在输入电路控制端加入信号后,IC1光电耦合器内光敏三极管呈导通状态,R 1串接电阻对输入信号进行限流,以保证光耦合器不致损坏。

LED发光二极管指示输入端控制信号,VD1可防止当输入信号正负极性接反时以保护光耦IC1。

V1 在线路中起到交流电压检测作用,使固态继电器在电压过零时开启、负载电流过零时关断。

当IC1光敏三极管截止时(控制端无信号输入时),V 1通过R2获得基极电流使之饱和导通,从而使SCR可控硅门极触发电压UGT被箝在低电位而处于关断状态,最终导致BTA双向可控硅在门极控制端R6上无触发脉冲而处于关断状态。

当IC1 光敏三极管导通时( 控制端有信号输入时) ,SCR可控硅的工作状态由交流电压零点检测三极管V1来确定其工作状态。

直流固态继电器与交流固态继电器的区别是什么?

直流固态继电器与交流固态继电器的区别是什么?

直流固态继电器与交流固态继电器的区别是什么?固态继电器在现代电气控制系统中广泛使用,其不仅具有机械继电器的功能,还具有更高的可靠性、可控性和寿命。

但在选择固态继电器时,需要注意选择正确的类型,其中一个重要的考虑因素是其工作方式,包括AC(交流)和DC(直流)固态继电器。

本文将探讨直流固态继电器和交流固态继电器之间的区别。

直流固态继电器直流固态继电器是一种设备,其输出信号具有开放式状态,直到触发电气信号之后才能关闭。

它们通常具有以下特征:•只能用于直流电源•使用半导体器件作为开关来控制电路的启停•由于缺乏交流电流的周期性,无法自行断开电路•其结构更紧凑,价格较高但可靠性较高直流固态继电器的五种常见型号:•电流型:用于开启和关闭固体开关的电路,通常搭配发光二极管或其他这样的光电器件以便传递外接触发电信号。

•电压型:用于开启和关闭低压电源,其通常具有高电隔离等级,可以在高电位区域安全地工作。

•高电压型:用于开启和关闭高压电源,具有更高的电压和电流承受能力。

•低电压型:用于开启和关闭低电源,通常用于需要大电流和高电压的电路。

•大功率型:用于开启和关闭需要大功率的电路,通常用于需要大电流和高电压的应用。

交流固态继电器交流固态继电器使用半导体器件来开启和关闭电路,其与直流固态继电器的主要区别在于,它们可以接受交流电源并自动断开,具有以下特征:•可用于交流电源•可以根据电流周期在正反半周之间自行断开电路•可以以较低的价格获得较高的可靠性交流固态继电器的五种常见型号:•零过电压触发型:在电压为零的时候自动断开电路,通常用于精密较高的应用。

•非零过电压触发型:在电压非零的时候自动断开电路,通常用于需要大电流的应用。

•零强迫触发型:在电源电压过零时关闭,可克服交流负载的发射问题。

•逆变型:可将直流电源转换为交流电源,用于电源驱动,如马达驱动等应用。

•快速型:特点是启动和断开速度快,保持时间较短,通常用于需要快速动作的应用。

固态继电器原理,检测以及应用电路

固态继电器原理,检测以及应用电路

固态继电器原理和应用电路固态继电器(SOLIDSTATE RELAYS),简写成“SSR”,是一种全部由固态电子元件组成的新型无触点开关器件,它利用电子元件(如开关三极管、双向可控硅等半导体器件)的开关特性,可达到无触点无火花地接通和断开电路的目的,因此又被称为“无触点开关”。

固态继电器是用半导体器件代替传统电接点作为切换装置的具有继电器特性的无触点开关器件,单相SSR为四端有源器件,其中两个输入控制端,两个输出端,输入输出间为光隔离,输入端加上直流或脉冲信号到一定电流值后,输出端就能从断态转变成通态。

一、固态继电器的原理及结构SSR按使用场合可以分成交流型和直流型两大类,它们分别在交流或直流电源上做负载的开关。

下面以交流型的SSR为例来说明它的工作原理:图1是它的工作原理框图,图1中的部件①-④构成交流SSR的主体,从整体上看,SSR只有两个输入端(A和B)及两个输出端(C和D),是一种四端器件。

工作时只要在A、B上加上一定的控制信号,就可以控制C、D两端之间的“通”和“断”,实现“开关”的功能。

其中耦合电路的功能是为A、B端输入的控制信号提供一个输入/输出端之间的通道,但又在电气上断开SSR中输入端和输出端之间的(电)联系,以防止输出端对输入端的影响,耦合电路用的元件是“光耦合器”,它动作灵敏、响应速度高、输入/输出端间的绝缘(耐压)等级高;由于输入端的负载是发光二极管,这使SSR的输入端很容易做到与输入信号电平相匹配,在使用可直接与计算机输出接口相接,即受“1”与“0”的逻辑电平控制。

触发电路的功能是产生合乎要求的触发信号,驱动开关电路④工作,但由于开关电路在不加特殊控制电路时,将产生射频干扰并以高次谐波或尖峰等污染电网,为此特设“过零控制电路”。

所谓“过零”是指,当加入控制信号,交流电压过零时,SSR即为通态;而当断开控制信号后,SSR要等待交流电的正半周与负半周的交界点(零电位)时,SSR才为断态。

固态继电器的分类与工作原理 (2)

固态继电器的分类与工作原理 (2)

固态继电器的分类与工作原理固态继电器(Solid State Relays,缩写SSR)是一种无触点电子开关,由分立元器件、膜固定电阻网络和芯片,采用混合工艺组装来实现控制回路(输入电路)与负载回路(输出电路)的电隔离及信号耦合,由固态器件实现负载的通断切换功能,内部无任何可动部件。

尽管市场上的固态继电器型号规格繁多,但它们的工作原理基本上是相似的。

主要由输入(控制)电路,驱动电路和输出(负载)电路三部分组成。

固态继电器的输入电路是为输入控制信号提供一个回路,使之成为固态继电器的触发信号源。

固态继电器的输入电路多为直流输入,个别的为交流输入。

直流输入电路又分为阻性输入和恒流输入。

阻性输入电路的输入控制电流随输入电压呈线性的正向变化。

恒流输入电路,在输入电压达到一定值时,电流不再随电压的升高而明显增大,这种继电器可适用于相当宽的输入电压范围。

固态继电器的驱动电路可以包括隔离耦合电路、功能电路和触发电路三部分。

隔离耦合电路,目前多采用光电耦合器和高频变压器两种电路形式。

常用的光电耦合器有光-三极管、光-双向可控硅、光-二极管阵列(光-伏)等。

高频变压器耦合,是在一定的输入电压下,形成约10MHz的自激振荡,通过变压器磁芯将高频信号传递到变压器次级。

功能电路可包括检波整流、过零、加速、保护、显示等各种功能电路。

触发电路的作用是给输出器件提供触发信号。

固态继电器的输出电路是在触发信号的控制下,实现固态继电器的通断切换。

输出电路主要由输出器件(芯片)和起瞬态抑制作用的吸收回路组成,有时还包括反馈电路。

目前,各种固态继电器使用的输出器件主要有晶体三极管(Transistor)、单向可控硅(Thyristor或SCR)、双向可控硅(Triac)、MOS场效应管(MOSFET)、绝缘栅型双极晶体管(IGBT)等。

固态继电器原理固态继电器(Solidstate Relay, SSR)是一种由固态电子组件组成的新型无触点开关,利用电子组件(如开关三极管、双向可控硅等半导体组件)的开关特性,达到无触点、无火花、而能接通和断开电路的目的,因此又被称为“无触点开关”。

固态继电器工作原理及接线使用方法

固态继电器工作原理及接线使用方法

固态继电器工作原理及接线使用方法固态继电器(SolidStateRelay)简称SSR,是一种由集成电路和分立元器件组合而成的一体化无触点电子开关器件,它采用电子线路实现继电器的功能,依靠光电耦合器(或其他耦合方式)实现控制系统(输入回路)与被控制系统(输出回路)之间的电气隔离。

由于在开关过程中无机械接触部件,因此具有控制功率小、可靠性高、寿命长、无噪音、无火花、无电磁干扰、开关速度快和工作频率高等突出优点。

固态继电器自1974年问世以来,已在许多自动化控制装置中取代了电磁继电器,并且广泛用于电磁继电器无法应用的领域。

结构及原理常用固态继电器几乎都是模块化的四端有源器件,其中两端为输入控制端,另外两端为输出受控端,其基本构成如图29-1所示。

器件中多采用光电耦合器实现输入与输出之间的电气隔离。

输出受控端利用开关三极管、双向晶闸管等半导体器件的开关特性,实现无触点、无火花地接通和断开外接控制电路的目的。

整个器件无可动部件及触点,可实现相当于常用电磁继电器一样的功能。

普通固态继电器的内部等效电路如图29-2所示。

当给固态继电器的输入端IN接上合适的控制信号时,其输出端OUT就会从关断状态变为导通状态;控制信号撤消后,输出端OUT恢复关断状态。

从而实现了对输出端所接负载(注意负载应串入输出端回路)电源的无触点开或关自动控制。

固态继电器按输出端极性的不同,可分为直流式和交流式两大类。

直流固态继电器(DC-SSR)的电路原理参见图29-2(a),其控制电压由输入端IN输入,通过光电耦合器将控制信号耦合至接收电路,经放大处理后驱动开关三极管VT导通。

显然,直流固态继电器的输出端OUT在接入被控电路回路中时,是有正、负极之分的。

交流固态继电器(AC-SSR)的电路原理参见图29-2(b),与直流固态继电器不同的是,其开关元件采用了双向晶闸管VS或其他交流开关,因此它的输出端OUT无正、负极之分,可以控制交流回路的通断。

交流固态继电器的结构与工作方式

交流固态继电器的结构与工作方式

交流固态继电器的结构与工作方式
固态继电器是由半导体元件组成的无触头开关器件,它较之电磁继电器具有工作牢靠、寿命长、对外界干扰小、能与规律电路兼容、抗干扰力量强、开关速度快、无火花、无动作噪声和使用便利等一系列优点,因而具有很宽的应用领域,有逐步取代传统电磁继电器之势,并进一步扩展到很多传统电磁继电器无法应用的领域,如计算机的输入输出接口、外围和终端设备。

在一些要耐振、耐潮、耐腐蚀、防爆等特别工作环境中以及要求高牢靠的工作场合,都较之传统的电磁继电器有无可比拟的优越性,固态继电器的缺点是过载力量低、易受温度和辐射影响,通断阻抗比小。

固态继电器分为直流固态继电器和沟通固态继电器,前者的输出采纳晶体管,后有的输出采纳晶闸管。

右图a)是沟通固态继电器的结构图,为四端有源器件,其中两个端子为输入掌握端,另外两端为输出受控端。

为实现输入和输出之间的电气隔离,器件中采纳了高耐压的光电耦合器。

当施加输入信号后,其输出呈导通状念,否则呈阻断状态。

沟通固态继电器的触发形式可分为零压型和调相型两种。

右图b)是两种触发方式的工作波形图。

零压型触发形式的沟通固态继电器内部设有过零检测电路(调相型没有),当施加输入信号后,只有当负载电源电压到达过零区时,输出级的晶闸管才能导通,所以可能产生最大半个电源周期的延时,输入信号撤销后,负载电流低于晶闸管的
维持电流时,晶闸管关断。

由于负载工作电流近似正弦波,高次谐波干扰小,所以应用很广泛。

调相型触发形式的沟通固态继电器,当施加输入信号后,输出级的晶闸管马上导通,关断方式与前者相同。

固态继电器的主要参数有输入电压、输入电流、输出电压、输出电流、输出漏电流等。

直流固态继电器

直流固态继电器

直流固态继电器固态继电器(SSR)是由固态元件组成的无触点开关器件,因功能与电磁继电器(EMR)相似而得名。

SSR因其具有驱动功率小,噪声低、可靠性好、抗干扰能力强、开关速度快、体积小、重量轻、寿命长、使用方便、能与TTL、HTL、CMOS电路兼容等优点而逐步在自动化控制装置中取代电磁继电器(EMR),并在数控装置、计算机终端、测试仪器、舞台灯光控制等方面得到广泛应用,尤为可贵的是SSR耐震动、耐潮湿、耐腐蚀,能在环境恶劣、易燃易爆场合工作。

安负载电源分,可划分为只留固态继电器(SSR-D0610D)、交流固态继电器(SSR-D4810A)两种。

SSR-DD属于五端器件,它以功率晶体管作为开关器件,用来控制直流负载电源的通断;SSR-DA则属于四端器件,以双向晶闸管作为开关器件,用来控制交流负载电源的通断。

按触电形式分,有常开式、常闭式两种,市场上的产品以敞开式居多,但可利用外部晶体管或门电路将常开式改成常闭式。

按控制触发方式分,可划分为直流型、交流型。

交流行中又包括过零触发型与非过零触发型。

按隔离方式分,有光电耦合器隔离、变压器隔离等。

按封装形式分,有单列直插式、双列直插式、长方体模块式等。

直流固态继电器因具有长寿命、无噪音、开断快、耐振动、与逻辑电路兼容等优点,在数控装置、测试仪器、计算机终端等领域应用广泛,但它也存在漏电流、功耗大、发热严重等缺点。

混合式继电器可实现机械触电和电力电子开关动态配合,实现固态继电器与电磁继电器优势互补。

因此,混合式继电器的研发越来越受到关注。

直流固态继电器是一种全部由固体电子元器件组成的具有隔离功能的无触点开关器件,其利用大功率三极管、功率场效应管等器件的开关特性,可达到无触点,无火花的接通和分断直流负载电路。

直流固态继电器的工作原理,输入电路作为固态继电器的触发信号源,分为阻性输入和恒流输入。

阻性输入电炉的输入电压达到一定值时,电流不再随电压的升高而增大。

一文了解固态继电器的工作原理、分类及使用方法等-基础电子

一文了解固态继电器的工作原理、分类及使用方法等-基础电子

一文了解固态继电器的工作原理、分类及使用方法等-基础电子固态继电器按负载类型可分为交流型AC-SSR)和直流型(DC-SSR)两类。

它们分别用在交流或直流电源上做负载的开关,不能混用。

昌晖仪表仅介绍常用的交流固态继电器。

交流固态继电器外形及原理如图 1 所示,从图可看出它是一种四端有源器件,有两个输入控制端,两个输出受控端。

它既有放大驱动作用,又有隔离作用。

它采用光电隔离器对输入输出之间进行电气隔离。

在输入端加上直流或脉冲信号,输出端就能从关断状态转变成导通状态(无信号时呈阻断状态),从而控制较大负载。

固态继电器分类交流固体继电器按开关方式分有电压过零导通型(简称过零型)和随机导通型(简称随机型);按输出开关元件分有双向可控硅输出型(普通型)和单向可控硅反并联型(增强型);按安装方式分有印刷线路板上用的针插式(自然冷却,不必带散热器)和固定在金属底板上的装置式(靠散热器冷却);另外输入端又有宽范围输入(DC3-32V)的恒流源型和串电阻限流型等。

①过零型与随机型固态继电器的区别当输入端施加有效的控制信号时,随机型固态继电器输出端立即导通(速度为微秒级),而过零型固态继电器则要等到负载电压过零区域(约±15V)时才开启导通。

当输入端撤消控制信号后,过零型和随机型固态继电器均在小于维持电流时关断。

虽然过零型固态继电器有可能造成半个周期的延时,但却减少了对负载的冲击和产生的射频干扰,成为理想的开关器件,在“单刀单掷”的开关场合中应用为广泛。

随机型固态继电器的特点是反应速度快,它可以控制移相触发脉冲达到方便地改变交流电网电压,从而应用于地调温、调光等阻性负载及部分感性负载场合。

②双向可控硅输出的普通型与单向可控硅反并联输出的增强型的区别在感性负载的场合,当SSR 由通态关断时,由于电流、电压的相位不一致,将产生一个很大的电压上升率dv/dt(换向dv/dt)加在双向可控硅两端,如此值超过双向可控硅的换向dv/dt 指标(典型值为10V/μs)则将导致延时关断,甚至失败。

固态继电器的特点和工作原理

固态继电器的特点和工作原理

固态继电器工作原理SSR固态继电器以触发形式,可分为零压型(Z)和调相型(P)两种。

在输入端施加合适的控制信号VIN 时,P型SSR立即导通。

当VIN撤销后,负载电流低于双向可控硅维持电流时(交流换向),SSR关断。

Z型SSR内部包括过零检测电路,在施加输入信号VIN时,只有当负载电源电压达到过零区时,SSR才能导通,并有可能造成电源半个周期的最大延时。

Z型SSR关断条件同P型,但由于负载工作电流近似正弦波,高次谐波干扰小,所以应用广泛。

先锋公司电子厂SSR由于采用输出器件不同,有普通型(S,采用双向可控硅元件)和增强型(HS,采用单向可控硅元件)之分。

当加有感性负载时,在输入信号截止t1之前,双向可控硅导通,电流滞后电源电压90O(纯感时)。

t1时刻,输入控制信号撤销,双向可控硅在小于维持电流时关断(t2),可控硅将承受电压上升率dv/dt很高的反向电压。

这个电压将通过双向可控硅内部的结电容,正反馈到栅极。

如果超过双向可控硅换向dv/dt指标(典型值10V/ s,将引起换向恢复时间长甚至失败。

单向可控硅(增强型SSR)由于处在单极性工作状态,此时只受静态电压上升率所限制(典型值200V/ s),因此增强型固态继电器HS系列比普通型SSR的换向dv/dt指标提高了5 20倍。

由于采用两只大功率单向可控硅反并联,改变了电流分配和导热条件,提高了SSR输出功率。

增强型SSR在大功率应用场合,无论是感性负载还是阻性负载,耐电压、耐电流冲击及产品的可靠性,均超过普通固态继电器,并达到了进口产品的基本指标,是替代普通固态继电器的更新产品。

固态继电器的应用S系列固态继电器,HS系列增强型固态继电器、可以广泛用于:计算机外围接口装置,恒温器和电阻炉控制、交流电机控制、中间继电器和电磁阀控制、复印机和全自动洗衣机控制、信号灯交通灯和闪烁器控制、照明和舞台灯光控制、数控机械遥控系统、自动消防和保安系统、大功率可控硅触发和工业自动化装置等。

直流继电器与交流继电器的原理与区别

直流继电器与交流继电器的原理与区别

直流继电器与交流继电器的原理与区别一、直流继电器继电器(英文名称:relay)是一种电控制器件,是当输入量(激励量)的变化达到规定要求时,在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。

它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路)之间的互动关系。

通常应用于自动化的控制电路中,它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”。

故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。

本文主要介绍一下直流继电器和交流继电器的区别,首先来了解一下直流继电器交流继电器的结构特点、如何区分交流继电器与直流继电器,跟随小编一起来了解一下。

直流继电器的结构特点直流继电器由于通以直流时不会产生电抗,所以直流继电器的线圈线径比较细,主要是为了增大内阻,防止近似短路现象,因为工作时发热量较大,所以继电器做的较高,较长,主要是为了散热效果好。

直流继电器的工作原理直流继电器由线圈、铁芯和几组常开、常闭触点组成。

当继电器线圈接通额定电压的直流电时,线圈产生磁场,吸引铁芯动作,与铁芯相连的常开触点闭合,同时,常闭触点断开。

当继电器线圈断电时,线圈失去磁场,被吸引的铁芯在弹簧的作用下回复原位,与铁芯相连的常开触点断开,同时,常闭触点闭合。

继电器就是通过控制线圈的通/断电,实现触点的接通与断开,从而达到对设备的逻辑控制。

二、交流继电器交流电磁继电器的工作原理和直流电磁继电器基本相同,交流电磁继电器工作在交流电路中,当交流电流通过线圈时,在铁芯中产生交变磁通,由于牵引力(电磁吸力)是和磁通φ的平方成正比,所以当电流改变方向时,牵引力并不改变方向,永远朝一个方向将衔铁吸向铁芯。

但是由于交变的电流在铁芯中产生交变的磁通,所以交流电磁继电器在特性和结构上有它特殊的地方。

交流继电器的结构交流继电器的线圈较短,而且线径较粗,主要是因为线圈通以交流电后,电抗较大,线径粗可以减小内阻,减少发热量,另外由于交流电过零时会造成线圈电磁力减少,吸合不牢,产生振动现象,所以在磁铁吸合面的部分加短路环,在磁场发生变化时,在短路环时形成涡流,进而形成与磁场变化方向相反的电磁力,滞后磁场变化,使电磁铁可以较好吸合。

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浅谈直流固态继电器与交流固态继电器区别
1.什么是固态继电器,有什么优缺点?
固态继电器(亦称固体继电器)英文名称为Solid State Relay,简称SSR。

它是用半导体器件代替传统电接点作为切换装置的具有继电器特性的无触点开关器件,单相SSR为四端有源器件,其中两个输入控制端,两个输出端,输入输出间为光隔离,输入端加上直流或脉冲信号到一定电流值后,输出端就能从断态转变成通态。

固态继电器工作可靠,寿命长,无噪声,无火花,无电磁干扰,开关速度快,抗干扰能力强,且体积小,耐冲击,耐振荡,防爆、防潮、防腐蚀、能与TTL、DTL、HTL等逻辑电路兼容,以微小的控制信号达到直接驱动大电流负载。

主要不足是存在通态压降(需相应散热措施),有断态漏电流,交直流不能通用,触点组数少,另外过电流、过电压及电压上升率、电流上升率等指标差。

2. 固态继电器可应用于哪些场合?
固态继电器目前已广泛应用于计算机外围接口装置,电炉加热恒温系统,数控机械,遥控系统、工业自动化装置;信号灯、闪烁器、照明舞台灯光控制系统;仪器仪表仪器仪表
广义的说仪器仪表也可具有自动控制、报警、信号传递和数据处理等功能,如气动调节仪、电动调节仪表,以及集散型仪表控制系统等也皆属器仪表。

仪器仪表能改善、扩展或补充人的官能。

如显微镜、望远镜、声级计、酸度计、高温计等,可以扩展人的视、听、尝、摸外部事物的官能;有些仪器仪表,如磁强计、射线计数计等,可感受和测量到人所不能感
受到的物理量;还有些仪器仪表可以超过人的能力去记录、计算和计数,如高速照相机、计算机等。

医疗器械、复印机、自动洗衣机;自动消防,保安系统,以及作为电网功率因素补偿的电力电容的切换开关等等,另外在化工、煤矿等需防爆、防潮、防腐蚀场合中都有大量使用。

3.固态继电器可分为哪些类型?
交流固态继电器按开关方式分有电压过零导通型(简称过零型)和随机导通型(简称随机型);按输出开关元件分有双向可控硅输出型(普通型)和单向可控硅
单向可控硅
单向可控硅是一种可控整流电子元件,能在外部控制信号作用下由关断变为导通,但一旦导通,外部信号就无法使其关断,只能靠去除负载或降低其两端电压使其关断。

单向可控硅是由三个PN结PNPN组成的四层三端半导体器件与具有一个PN结的二极管相比,单向可控硅正向导通受控制极电流控制;与具有两个PN结的三极管相比,差别在于可控硅对控制极电流没有放大作用。

反并联型(增强型);按安装方式分有印刷线路板上用的针插式(自然冷却,不必带散热器)和固定在金属底板上的装置式(靠散热器冷却);另外输入端又有宽范围输入(DC3-32V)的恒
流源型和串电阻
电阻
电阻,物质对电流的阻碍作用就叫该物质的电阻。

电阻小的物质称为电导体,简称导体。

电阻大的物质称为电绝缘体,简称绝缘体。

限流型等。

4.过零型SSR与随机型SSR在用途上有什么区别?
过零型SSR用作“开关”切换(从“开关”切换功能而言即等同于普通的继电器或接触器),我们通常讲的固态继电器多数都为过零型(过零型SSR只能“开关”不能“调压”)。

随机型SSR主要用于“斩波调压”(但随机型SSR的控制信号必须为与电网同步且上升沿可在0°-180°范围内改变的方波信号时才能实现调压,单一电压信号或0-5V的模拟信号并不能使其调压,从“调压”功能的角度讲随机型SSR完全不同于普通的继电器或接触器)。

有一点必须强调,各类调压模块或固态继电器内部作为输出触点的器件均为可控硅,且都是依靠改变可控硅导通角来达到“调压”的目的,故输出的电压波形均为“缺角”的正弦波(不同于自耦调压器
调压器
调压器即晶闸管调压器,又称“晶闸管电力调整器”“可控硅电力调整器”或简称“电力调整器”。

输出的完整正弦波),因此存在高次谐波,有一定噪音,电网有一定“污染”(国内外同类产品均相同,这是由斩波调压原理决定的)。

固态继电器的分类与工作原理
固态继电器(Solid State Relays,缩写SSR)是一种无触点电子开关,由分立元器件、膜固定电阻网络和芯片,采用混合工艺组装来实现控制回路(输入电路)与负载回路(输出电路)的电隔离及信号耦合,由固态器件实现负载的通断切换功能,内部无任何可动部件。

尽管市场
上的固态继电器型号规格繁多,但它们的工作原理基本上是相似的。

主要由输入(控制)电路,驱动电路和输出(负载)电路三部分组成。

固态继电器的输入电路是为输入控制信号提供一个回路,使之成为固态继电器的触发信号源。

固态继电器的输入电路多为直流输入,个别的为交流输入。

直流输入电路又分为阻性输入和恒流输入。

阻性输入电路的输入控制电流随输入电压呈线性的正向变化。

恒流输入电路,在输入电压达到一定值时,电流不再随电压的升高而明显增大,这种继电器可适用于相当宽的输入电压范围。

固态继电器的驱动电路可以包括隔离耦合电路、功能电路和触发电路三部分。

隔离耦合电路,目前多采用光电耦合器和高频变压器两种电路形式。

常用的光电耦合器有光-三极管、光-双向可控硅、光-二极管阵列(光-伏)等。

高频变压器耦合,是在一定的输入电压下,形成约10MHz的自激振荡,通过变压器磁芯将高频信号传递到变压器次级。

功能电路可包括检波整流、过零、加速、保护、显示等各种功能电路。

触发电路的作用是给输出器件提供触发信号。

固态继电器的输出电路是在触发信号的控制下,实现固态继电器的通断切换。

输出电路主要由输出器件(芯片)和起瞬态抑制作用的吸收回路组成,有时还包括反馈电路。

目前,各种固态继电器使用的输出器件主要有晶体三极管(Transistor)、单向可控硅(Thyristor或SCR)、双向可控硅(Triac)、MOS场效应管(MOSFET)、绝缘栅型双极晶体管(IGBT)等。

固态继电器原理固态继电器(Solidstate Relay, SSR)是一种由固态电子组件组成的新型
无触点开关,利用电子组件(如开关三极管、双向可控硅等半导体组件)的开关特性,达到无
触点、无火花、而能接通和断开电路的目的,因此又被称为“无触点开关”。

相对于以往的“线圈—簧片触点式”继电器(Electromechanical Relay, EMR),SSR没有任何可动的机械零件,工作中也没有任何机械动作,具有超越EMR的优势,如反应快、可靠度高、寿命长(SSR 的开关次数可达108"109次,比一般EMR的106高出百倍)、无动作噪声、耐震、耐机械冲击、具有良好的防潮防霉防腐特性。

这些特点使SSR在军事、化工、和各种工业民用电控设备中均有广泛应用。

固态继电器的控制信号所需的功率极低,因此可以用弱信号控制强电流。

同时交流型的SSR采用过零触发技术,使SSR可以安全地用在计算机输出接口,不会像EMR那样产生一系列对计算机的干扰,甚至会导致严重当机。

比较常用的是DIP封装的型式。

控制电压和负载电压按使用场合可以分成交流和直流两大类,因此会有DC-AC、DC-DC、AC-AC、AC-DC四种型式,它们分别在交流或直流电源上做负载的开关,不能混用.
按负载电源的类型不同可将SSR分为交流固态继电器(AC—SSR)和直流固态继电器(DC—SSR)。

AC—SSR是以双向晶闸管作为开关器件,用来接通或断开交流负载电源的固态继电器。

AC—SSR的控制触发方式不同,又可分为过零触发型和随机导通型两种。

过零触发型AC—SSR是当控制信号输入后,在交流电源经过零电压附近时导通,故干扰很小。

随机导通型AC—SSR则是在交流电源的任一相位上导通或关断,因此在导通瞬间可能产生较大的干扰。

工作原理
过零触发型AC—SSR为四端器件,其内部电路如图1所示。

1、2为输入端,3、4为输出端。

R0为限流电阻,光耦
光耦
光耦全称是光耦合器,英文名字是:optical coupler,英文缩写为OC,亦称光电隔离器,简称光耦。

它对输入、输出电信号有良好的隔离作用,所以,它在各种电路中得到广泛的应用。

目前它已成为种类最多、用途最广的光电器件之一。

合器将输入与输出电路在电气上隔离开,V1构成反相器,R4、R5、V2和晶闸管V3
组成过零检测电路,UR为双向整流桥,由V3和UR用以获得使双向晶闸管V4开启的双向触发脉冲,R3、R7为分流电阻,分别用来保护V3和V4,R8和C组成浪涌吸收网络,以
吸收电源中带有的尖峰电压或浪涌电流,
本文由:燃气调压器/整理。

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