开关量输出通道
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式负载的电流不能突变，有可能在电感二端产生很高 的感应电压，导致SSR输出电路被烧坏，必须用续流 二极管（直流负载）或压敏电阻（交流负载）保护 SSR的安全。 如果负载为直流电感式，应当使用DC SSR，负载 上并联续流二极管保护SSR如下图所示：
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如果负载为直流电感式而负载电源为交流电源，可 外接整流全桥将其变为直流。如下图所示：
Y
继电器工作原理图 继电器隔离器件主要是采用电磁式继电器组成的电路 来完成。它是由小电流的通断控制大电流的通断的常 用的开关控制器件。当它的电磁线圈Y通过一定数值 的电流时，使输出回路中的常开触点闭合，常闭触点 打开。
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2）电磁继电器的接口电路 继电器动作时，对电源有一定的干扰，为了提高单 片机系统的可靠性，在单片机和继电器、接触器之 间都用光耦合器隔离。
③光电隔离器输出端的灌电流不能太大，否则可能使 输出端击穿，导致光电隔离器的损坏，因而在光电 隔离器与被控对象之间要加驱动电路。
④利用光电隔离器实现控制通道的隔离时，用于驱动 发光二极管的电源与驱动光敏管的电源不应是共地 的电源，否则外部干扰可能通过地线串到CPU中去， 这样就失去了隔离作用。 解决的方法有两个：即在光电隔离的两侧分别使用 不同的电源，也可用DC-DC变换的方法往输出端提 供一个与光隔输入端隔离的电源。
是由输出端供电的，因此即使在输出端关断情况下， SSR仍维持一个关断状态电流，为了使负荷可靠地关 断，流过负载的开启电流至少应该是SSR关断状态电 流的10倍。如果负载电流低于这个值，负载上需要并 联一个电阻，以提高开启电流的数值。
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②电感式负载 对于电感式负载，当SSR关断时，因为流过电感
如果负载为交流电感式，必须使用AC SSR， SSR 的输出端并联压敏电阻以保护SSR。如下图所示：
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压敏电阻的阀值电压可按电源电压的有效值1.6~1.9 倍选取。压敏电阻不但为电感式负载的感应电流提供
例1）输入端4接低电平，输 入端3接控制信号，控制信号 为高电平则SSR导通，控制 信号为低电平则SSR关断。
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例2）输入端3接正电源，输入端4接控制信号，控制 信号为高电平则SSR关断，控制信号为低电平则SSR 导通。
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SSR的输出负载：
①小电流负载 由于SSR内部除去输入电路外的所有其它电路都
直流继电器接口
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3.固态继电器隔离器件（大功率驱动接口） 1）电路原理
固态继电器结构框图 a)外部接线图 b)内部结构图
固态继电器(SSR)是一种无触点通断功率型电子开关。 它即有放大作用又有隔离作用，适合于驱动大功率管 式执行器件。 SSR是一个四端有源器件，其中二端为输入控制端， 输入功耗很低，与TTL电路兼容；另外二端是输出端， 内部设有输出保护电路。
几种基本的SSR输入端驱动方式 a)触点控制 b)TTL驱动 c)CMOS驱动
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AC SSR又分为二种类型 ①过零触发型（Z型），
过零触发型在输入信号有效后,必须在负载电源电压过 零时才接通输出端的负载电源,当输入端的控制信号撤 消后,必须等到交流负载电源电压的过零时刻才能断开 输出端的负载电源,具有零电压开启，零电流关断特性， 使用中对电网污染小，但它的输入端施加控制电压后， 要等交流电压过零输出时才能导通，这有可能造成最 大为半个市电周期的延迟。
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2)固态继电器的接口电路 根据负载端所加电压的不同，SSR可分为直流型
和交流型两种，如果是单向直流固态继电器（DC SSR）的输出端与直流负载匹配；如果是双向交流 固态继电器（AC SSR）的输出端与交流负载匹配。 输入电路和输出电路之间采用光电隔离，绝缘电压 可达2500V以上
图（ｃ）是它的输出特性。（伏安特性）
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2） 光耦合器件特点： ①输出信号与输入信号没有公共地,在电气上完全隔离. ②无触点，寿命长，可靠性高。 ③响应速度快，易与TTL电路配合使用。 3）光耦合器驱动接口
光耦合器4N25的接口电路
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2.电磁继电器隔离器件（中功率驱动接口） 1）电路原理
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②随机开启型（P型非过零型）：
随机开启型输入端施加控制电压后输出端立即导通。 在输入电压撤消后，当负载电流低于双向可控硅的维 持电流时，SSR输出才关断。大功率负载的随机开启 有可能对电网造成污染，导致局部供电系统波形的变 形。 SSR的输入控制：
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SSR的输入电路与TTL，CMS电路兼容，输入控制十 分方便，任何可以给出TTL电平的开关电路都可以用 来驱动SSR，例如晶体管开关电路，按钮开关电路及 各种电源为+5V的TTL或CMS熟数字逻辑IC卡。例如 下图所示：
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3)输出驱动:பைடு நூலகம்①要把计算机输出的微弱数字信号转换成能对生产过
程进行控制的驱动信号，关键在于输出通道中的功 率驱动电路。 ②根据现场开关器件功率的不同，可有多种数字量驱 动电路的构成方式。
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总的来看输出通道的特点 1)小信号输出，大功率控制。 2)D/A转换。 3)输出通道距干扰源近，干扰大。
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二.数字隔离器件
1. 光耦合隔离器件（小功率驱动接口） 1）电路原理 光耦合器件是一种常用的以光为媒介传输信号的电 路，如下图所示：
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图（a）是它的结构，图中发光二极管和光敏三极管 封装在同一个管壳内，发光二极管的作用是将电信 号变为光信号，光敏三极管接收光信号，再将它转 变为电信号。图（b）是它的输入特性。
2)数字隔离: 在输出通道中，为防止现场强电磁干扰或工频电压
通过输出通道反串到CPU系统中，一般需要采用通道 隔离技术。（光-电隔离技术）
使用光电隔离器时，要注意以下4点：
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①当光电隔离器导通时，必须输入足够大的导通电流， 使发光二极管发出的光使输出端动作。
②光电隔离器只能通过一定频率以下的脉冲信号。因 此，在高频信号传输中要选择通过频率比较高的光 电隔离器
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如果负载为直流电感式而负载电源为交流电源，可 外接整流全桥将其变为直流。如下图所示：
Y
继电器工作原理图 继电器隔离器件主要是采用电磁式继电器组成的电路 来完成。它是由小电流的通断控制大电流的通断的常 用的开关控制器件。当它的电磁线圈Y通过一定数值 的电流时，使输出回路中的常开触点闭合，常闭触点 打开。
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2）电磁继电器的接口电路 继电器动作时，对电源有一定的干扰，为了提高单 片机系统的可靠性，在单片机和继电器、接触器之 间都用光耦合器隔离。
③光电隔离器输出端的灌电流不能太大，否则可能使 输出端击穿，导致光电隔离器的损坏，因而在光电 隔离器与被控对象之间要加驱动电路。
④利用光电隔离器实现控制通道的隔离时，用于驱动 发光二极管的电源与驱动光敏管的电源不应是共地 的电源，否则外部干扰可能通过地线串到CPU中去， 这样就失去了隔离作用。 解决的方法有两个：即在光电隔离的两侧分别使用 不同的电源，也可用DC-DC变换的方法往输出端提 供一个与光隔输入端隔离的电源。
是由输出端供电的，因此即使在输出端关断情况下， SSR仍维持一个关断状态电流，为了使负荷可靠地关 断，流过负载的开启电流至少应该是SSR关断状态电 流的10倍。如果负载电流低于这个值，负载上需要并 联一个电阻，以提高开启电流的数值。
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②电感式负载 对于电感式负载，当SSR关断时，因为流过电感
如果负载为交流电感式，必须使用AC SSR， SSR 的输出端并联压敏电阻以保护SSR。如下图所示：
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压敏电阻的阀值电压可按电源电压的有效值1.6~1.9 倍选取。压敏电阻不但为电感式负载的感应电流提供
例1）输入端4接低电平，输 入端3接控制信号，控制信号 为高电平则SSR导通，控制 信号为低电平则SSR关断。
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例2）输入端3接正电源，输入端4接控制信号，控制 信号为高电平则SSR关断，控制信号为低电平则SSR 导通。
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SSR的输出负载：
①小电流负载 由于SSR内部除去输入电路外的所有其它电路都
直流继电器接口
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3.固态继电器隔离器件（大功率驱动接口） 1）电路原理
固态继电器结构框图 a)外部接线图 b)内部结构图
固态继电器(SSR)是一种无触点通断功率型电子开关。 它即有放大作用又有隔离作用，适合于驱动大功率管 式执行器件。 SSR是一个四端有源器件，其中二端为输入控制端， 输入功耗很低，与TTL电路兼容；另外二端是输出端， 内部设有输出保护电路。
几种基本的SSR输入端驱动方式 a)触点控制 b)TTL驱动 c)CMOS驱动
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AC SSR又分为二种类型 ①过零触发型（Z型），
过零触发型在输入信号有效后,必须在负载电源电压过 零时才接通输出端的负载电源,当输入端的控制信号撤 消后,必须等到交流负载电源电压的过零时刻才能断开 输出端的负载电源,具有零电压开启，零电流关断特性， 使用中对电网污染小，但它的输入端施加控制电压后， 要等交流电压过零输出时才能导通，这有可能造成最 大为半个市电周期的延迟。
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2)固态继电器的接口电路 根据负载端所加电压的不同，SSR可分为直流型
和交流型两种，如果是单向直流固态继电器（DC SSR）的输出端与直流负载匹配；如果是双向交流 固态继电器（AC SSR）的输出端与交流负载匹配。 输入电路和输出电路之间采用光电隔离，绝缘电压 可达2500V以上
图（ｃ）是它的输出特性。（伏安特性）
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2） 光耦合器件特点： ①输出信号与输入信号没有公共地,在电气上完全隔离. ②无触点，寿命长，可靠性高。 ③响应速度快，易与TTL电路配合使用。 3）光耦合器驱动接口
光耦合器4N25的接口电路
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2.电磁继电器隔离器件（中功率驱动接口） 1）电路原理
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②随机开启型（P型非过零型）：
随机开启型输入端施加控制电压后输出端立即导通。 在输入电压撤消后，当负载电流低于双向可控硅的维 持电流时，SSR输出才关断。大功率负载的随机开启 有可能对电网造成污染，导致局部供电系统波形的变 形。 SSR的输入控制：
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SSR的输入电路与TTL，CMS电路兼容，输入控制十 分方便，任何可以给出TTL电平的开关电路都可以用 来驱动SSR，例如晶体管开关电路，按钮开关电路及 各种电源为+5V的TTL或CMS熟数字逻辑IC卡。例如 下图所示：
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3)输出驱动:பைடு நூலகம்①要把计算机输出的微弱数字信号转换成能对生产过
程进行控制的驱动信号，关键在于输出通道中的功 率驱动电路。 ②根据现场开关器件功率的不同，可有多种数字量驱 动电路的构成方式。
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总的来看输出通道的特点 1)小信号输出，大功率控制。 2)D/A转换。 3)输出通道距干扰源近，干扰大。
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二.数字隔离器件
1. 光耦合隔离器件（小功率驱动接口） 1）电路原理 光耦合器件是一种常用的以光为媒介传输信号的电 路，如下图所示：
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图（a）是它的结构，图中发光二极管和光敏三极管 封装在同一个管壳内，发光二极管的作用是将电信 号变为光信号，光敏三极管接收光信号，再将它转 变为电信号。图（b）是它的输入特性。
2)数字隔离: 在输出通道中，为防止现场强电磁干扰或工频电压
通过输出通道反串到CPU系统中，一般需要采用通道 隔离技术。（光-电隔离技术）
使用光电隔离器时，要注意以下4点：
第1页/共27页
①当光电隔离器导通时，必须输入足够大的导通电流， 使发光二极管发出的光使输出端动作。
②光电隔离器只能通过一定频率以下的脉冲信号。因 此，在高频信号传输中要选择通过频率比较高的光 电隔离器