固态继电器原理及应用电路
固态继电器工作原理解析

固态继电器工作原理解析固态继电器(Solid State Relay,SSR)是一种电子开关设备,用于控制电流的流动。
与传统的机械继电器相比,固态继电器没有机械部件,并且具有更高的工作速度、更长的寿命和更好的可靠性。
固态继电器主要由输入电路、控制电路和输出电路组成。
1.输入电路:输入电路是控制固态继电器的关键部分。
它接收来自控制信号源的电流或电压,并将其转化成适合控制电路使用的信号。
输入电路通常由光电耦合器组成,光电耦合器使用光学器件将电信号与光信号隔离,避免了电气噪声和电磁干扰的影响。
2.控制电路:控制电路是固态继电器的核心部分。
它接收来自输入电路的信号,并通过内部的晶体管、触发电路等元件将信号转换成适合驱动输出电路的电流或电压。
控制电路通常使用半导体器件如晶体管和集成电路来实现信号的放大、滤波和保护等功能。
3.输出电路:输出电路是固态继电器实现电流开关的关键部分。
它通常由半导体开关元件(例如二极管、晶闸管或场效应管等)组成,这些元件可以根据控制电路的信号来开关电流通路。
输出电路通常具有较低的导通电阻和较高的绝缘电阻,以确保稳定和可靠的电流流动。
1.开通状态:当输入电路接收到控制信号时,控制电路解析信号并通过内部的电子元件将信号放大到足以驱动输出电路的电流或电压。
输出电路中的半导体开关元件处于导通状态,电流可以顺利通过继电器,从而实现电路的通断控制。
2.断开状态:当输入电路断开控制信号时,控制电路停止放大信号并控制输出电路断开。
输出电路中的半导体开关元件处于关断状态,电路中的电流无法流通,从而实现电路的断开。
1.快速工作:相对于机械继电器,固态继电器具有更快的开关速度。
它们没有机械运动部件,因此开关时间更短,响应速度更快。
2.长寿命:固态继电器的寿命通常比机械继电器更长。
它们没有机械磨损的问题,可以长时间稳定工作。
3.可靠性高:固态继电器具有较高的可靠性,不易受到外部环境的影响。
它们能够抵抗冲击、振动和电磁干扰等,可以在恶劣的工作环境下使用。
固态继电器的工作原理及作用

固态继电器的工作原理及作用继电器是一种利用电磁作用来控制大电流的开关装置。
传统的电磁继电器具有机械结构,容易受到机械磨损和振动的影响,导致寿命短、可靠性差等问题。
为了解决这些问题,固态继电器(Solid State Relay,简称SSR)应运而生。
固态继电器是一种半导体器件,它不需要机械结构,具有寿命长、可靠性高、响应速度快、体积小等优点,被广泛应用于工业自动化、电气控制等领域。
一、固态继电器的工作原理固态继电器的主要组成部分是输入电路、控制电路和输出电路。
输入电路用于接收控制信号,控制电路将输入信号转换为驱动输出电路的信号,输出电路则控制负载电流的开关。
固态继电器的输出电路通常由两个反向并联的晶体管组成,它们的控制端相互连接,形成一个共阳或共阴电路。
当控制电路的信号为低电平时,输出电路中的晶体管都处于截止状态,负载电路断开。
当控制电路的信号为高电平时,输出电路中的晶体管都处于导通状态,负载电路闭合。
固态继电器的控制电路通常采用光电耦合器,它是由发光二极管和光敏三极管组成的。
当输入电路的信号为高电平时,发光二极管发出的光线照射到光敏三极管上,使其导通,从而产生一个驱动输出电路的信号。
当输入电路的信号为低电平时,发光二极管不发出光线,光敏三极管不导通,输出电路中的晶体管都处于截止状态,负载电路断开。
二、固态继电器的作用固态继电器的作用是控制负载电流的开关。
负载可以是灯泡、电机、加热器、风扇等电器设备,也可以是电容、电感、电阻等电路元件。
固态继电器可以通过控制电路的信号,实现对负载电流的精确控制。
它具有以下优点:1.寿命长。
固态继电器不需要机械结构,不存在机械磨损和振动的问题,寿命可达数十万次以上。
2.可靠性高。
固态继电器的输出电路采用晶体管,响应速度快,不受电磁干扰和浪涌电流的影响,具有较高的可靠性。
3.响应速度快。
固态继电器的控制电路采用光电耦合器,响应速度可达微秒级,可适用于高速开关控制。
4.体积小。
固态继电器工作原理图

固态继电器工作原理图
固态继电器(Solid State Relay,简称SSR)是一种将控制信号转换为输出信号的电器设备,它的工作原理图如下:
1. 输入电路:固态继电器的输入电路通常由控制电压
(Control Voltage)和输入电阻(Input Resistor)组成。
控制
电压可以使输入电阻导通或截至,从而控制固态继电器的开关状态。
2. 输出电路:固态继电器的输出电路通常由负载电阻(Load Resistor)和输出导通晶体管(Output Conducting Transistor)
组成。
当输入电路导通时,负载电阻与输出导通晶体管形成通路,使负载电流流过。
当输入电路截至时,输出导通晶体管停止导通,断开负载电流。
3. 控制单元:固态继电器的控制单元由输入电路和输出电路之间的控制芯片(Control Chip)组成。
控制芯片接收输入电路
的信号,根据信号的状态判断输出电路是否导通。
4. 继电器保护:固态继电器通常配备有过流保护和过温保护装置。
过流保护可限制输出电流,保护负载和继电器不受过载损害;过温保护可在固态继电器温度超过一定范围时自动切断输出,避免继电器烧毁。
以上就是固态继电器的工作原理图,它的输入电路通过控制信号来控制输出电路的导通和截至,从而实现对负载电流的控制。
固态继电器由于没有机械触点,具有快速响应、可靠性高、寿命长等优点,在工业、自动化控制等领域得到广泛应用。
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。
固态继电器原理及应用电路

固态继电器原理及应用电路固态继电器是一种用固态电子元件代替机械触点的继电器。
它由固态电子开关、输入电路、输出电路三部分组成。
固态继电器工作原理与普通继电器类似,但由于使用了固态电子元件,因此具有更快的响应速度、更高的可靠性和更长的使用寿命。
固态继电器的输入电路通常是一个光电耦合器,其原理是利用光电转换效应实现输入信号与输出电路之间的隔离。
输入信号经过光电耦合器后,可以将光电转换器上的发光二极管(LED)发射的光信号转换为输出电路上的接收器上的光电三极管(Phototransistor)中的电流信号。
固态继电器的输出电路通常由半导体开关电路构成,可以是晶体管、场效应晶体管、双向三极管等。
当光电三极管中的电流达到一定程度时,输出电路上的半导体开关就会通电,使得输出电路上的负载得到驱动。
可以根据需要选择不同的功率输出电路来适应不同的负载要求。
1.自动化控制系统:固态继电器可以广泛应用于各种自动化控制系统中,如工业自动化控制系统、智能家居控制系统等。
通过控制输入信号的电平,可以实现对输出负载的开关控制。
2.电力控制系统:固态继电器可以在电力控制系统中起到重要作用。
例如,在电力系统的电力开关控制中,可以使用固态继电器来实现对电阻、电容、电感等电力元件的开关控制。
3.电子设备:固态继电器可以广泛应用于电子设备中,如计算机、通信设备、医疗设备等。
通过固态继电器的开关控制,可以实现电子设备的电源开关、电路切换等功能。
4.高频电路:固态继电器由于具有快速响应速度和低损耗特性,适用于高频电路的开关控制。
例如,在射频电路中,可以使用固态继电器来实现对高频信号的开关控制。
总之,固态继电器具有快速响应速度、高可靠性和长使用寿命的优点,广泛应用于各种控制系统和电子设备中。
随着固态电子技术的不断进步和应用领域的扩大,固态继电器在未来的应用前景将会更加广阔。
固态继电器工作原理和应用实例

固态继电器工作原理和应用实例固态继电器(SSR)与机电继电器相比,是一种没有机械运动,不含运动零件的继电器,但它具有与机电继电器本质上相同的功能。
SSR是一种全部由固态电子元件组成的无触点开关元件,他利用电子元器件的点,磁和光特性来完成输入与输出的可靠隔离,利用大功率三极管,功率场效应管,单项可控硅和双向可控硅等器件的开关特性,来达到无触点,无火花地接通和断开被控电路。
交流固态继电器SSR(Solid state releys)是一种无触点通断电子开关,为四端有源器件。
其中两个端子为输入控制端,另外两端为输出受控端,中间采用光电隔离,作为输入输出之间电气隔离(浮空)。
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。
整个器件无可动部件及触点,可实现相当于常用的机械式电磁继电器一样的功能。
固态继电器的工作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。
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520倍。
固态继电器原理及应用电路

固态继电器原理及应用电路固态继电器(Solid State Relay,简称SSR)是一种电子开关装置,能够通过对输入信号的操控来实现对电路的开关控制。
与传统的机械继电器相比,固态继电器没有机械结构,具有响应速度快、寿命长、噪声小、抗干扰能力强等优点。
其原理和应用电路如下。
原理:固态继电器的核心部件是一对光耦合器(Optocoupler)和功率晶体管(Power Transistor)。
光耦合器的输入端与控制电路相连,而输出端与功率晶体管的控制极相连。
当输入电流通过光耦合器时,会发射出红外光,经过光电转换后驱动功率晶体管的控制极,使其导通或截止,从而实现对负载电路的开关控制。
应用电路:1.开关控制电路:固态继电器可以实现对照明、空调、电机等负载电路的开关控制。
其输入端可以采用低电平触发或高电平触发方式,根据控制系统的要求,选择对应的输入电压。
输出端则可以通过选定功率晶体管的类型来实现不同功率负载电路的控制。
2.定时控制电路:固态继电器还可以与定时器结合,实现定时控制功能。
例如,在灌溉系统中,通过将固态继电器接入水泵的电源线路,可以利用定时器控制水泵的工作时间,自动定时给植物浇水,提高灌溉效率。
3.温控电路:固态继电器可以应用于温控系统中,实现对加热或冷却设备的控制。
将温度传感器的输出信号接入固态继电器的输入端,通过控制输入信号的电平,控制固态继电器的导通与截止,从而调节加热或冷却设备的工作状态,使温度保持在设定值附近。
4.光电隔离电路:固态继电器的光耦合器具有光电隔离功能,可以将控制端与输出端进行电气隔离,防止控制电路对负载电路产生干扰。
因此,固态继电器广泛应用于自动控制系统中,如PLC、自动化生产线等领域。
总结:固态继电器的原理和应用电路主要是通过光耦合器和功率晶体管实现对负载电路的开关控制。
它在实际应用中具有快速响应、寿命长、噪声小、抗干扰能力强等优点,广泛应用于各种自动控制系统中。
通过合理选择输入信号和功率晶体管的类型,可以满足不同负载电路的控制需求。
固态继电器原理及接线方法

固态继电器原理及接线方法固态继电器(Solid State Relay,简称SSR)是一种非接触式的电力控制元件,它能够将微弱的控制信号转换成相应的高功率负载输出信号,实现电路的开关控制。
本文将介绍固态继电器的原理以及常见的接线方法。
固态继电器由输入控制电路、输出负载电路和隔离传导电路三部分组成。
输入控制电路通常由光电耦合器和触发电路构成,它可以实现高低电平的转换,将来自低压电路的微弱控制信号转换为高压电路的驱动信号。
输出负载电路由一对双向可控硅三极管和电流保护电路构成,它可以根据输入控制信号的变化打开或关闭电路,并将高功率的负载电流传导至外部负载。
隔离传导电路则起到隔离输入与输出电路的作用,避免输入与输出电路之间的电气干扰。
1.直流控制接线:直流控制接线方式包括无源式和有源式两种方式。
(1)无源式直流控制接线方法:这种接线方法是将固态继电器的控制端与直流信号源相连,其中直流信号源可以是直流电源、开关、传感器等。
具体接线方法为:将正极(+)与控制端(+)相连,负极(-)与控制端(-)相连。
在这种方式下,只需要将直流信号源的电压高于触发电压即可激活固态继电器。
此时,当外部触发电路通电,通过光电耦合器输出的光电信号就能够导通SSR的输出端,实现电路的开关控制。
(2)有源式直流控制接线方法:这种接线方法是在无源式直流控制接线的基础上加入控制电源,以增强驱动能力和稳定性。
具体接线方法为:将固态继电器的控制端与控制信号源相连,控制信号源可以是可控硅、继电器、PLC等。
在这种方式下,通过控制信号源的开关状态,控制电源的导通与否,从而实现固态继电器的驱动。
2.交流控制接线:交流控制接线方式包括零火控制接线和触发控制接线两种方式。
(1)零火控制接线方法:这种接线方法是将固态继电器的控制端与零线相连,控制端不接接地线。
具体接线方法为:将控制端与电源的零线相连,在这种方式下,固态继电器的输出信号与交流输入电源的零线同步,从而实现电路的控制。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
固态继电器原理及应用电路下面以交流型的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。
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)。
图2是一种典型的交流型SSR的电原理图。
直流型的SSR与交流型的SSR相比,无过零控制电路,也不必设置吸收电路,开关器件一般用大功率开关三极管,其它工作原理相同。
不过,直流型SSR在使用时应注意:①负载为感性负载时,如直流电磁阀或电磁铁,应在负载两端并联一只二极管,极性如图3所示,二极管的电流应等于工作电流,电压应大于工作电压的4倍。
②SSR工作时应尽量把它靠近负载,其输出引线应满足负荷电流的需要。
③使用电源属经交流降压整流所得的,其滤波电解电容应足够大。
图4 给出了几种国内、外常见的SSR的外形。
二、固态继电器的特点SSR成功地实现了弱信号(Vsr)对强电(输出端负载电压)的控制。
由于光耦合器的应用,使控制信号所需的功率极低(约十余毫瓦就可正常工作),而且Vsr所需的工作电平与TTL、HTL、CMOS等常用集成电路兼容,可以实现直接联接。
这使SSR在数控和自控设备等方面得到广泛应用。
在相当程度上可取代传统的“线圈—簧片触点式”继电器(简称“MER”)。
SSR由于是全固态电子元件组成,与MER相比,它没有任何可动的机械部件,工作中也没有任何机械动作;SSR由电路的工作状态变换实现“通”和“断”的开关功能,没有电接触点,所以它有一系列MER不具备的优点,即工作高可靠、长寿命(有资料表明SSR的开关次数可达108-109次,比一般MER的106高几百倍);无动作噪声;耐振耐机械冲击;安装位置无限制;很容易用绝缘防水材料灌封做成全密封形式,而且具有良好的防潮防霉防腐性能;在防爆和防止臭氧污染方面的性能也极佳。
这些特点使SSR可在军事(如飞行器、火炮、舰船、车载武器系统)、化工、井下采煤和各种工业民用电控设备的应用中大显身手,具有超越MER的技术优势。
交流型SSR由于采用过零触发技术,因而可以使SSR 安全地用在计算机输出接口上,不必为在接口上采用MER而产生的一系列对计算机的干扰而烦恼。
此外,SSR还有能承受在数值上可达额定电流十倍左右的浪涌电流的特点。
表1 参数名称(单位) 参数值最小典型最大输入端直流控制电压(V) 3.2 14 输入电流(mA) 20 接通电压(V) 3.2 关断电压(V) 1.5 反极向保护电压(V) 15 绝缘电阻(Ω) 109 介质耐压(V) 1500 输出端额定输出电压(V) 25 250 额定输出电流(A) 10 浪涌电流(A) 100 过零电压(V) ±15 输出压降(V) 2.0 输出漏电流(mA) 10 接通电间(mS)10 关断时间(mS) 10 工作频率(Hz) 47 70 功率损耗(W) 1.5 关断dV/dt(V/μs) 200 晶闸管结温℃ 110 工作温度(℃) -20 80 三、主要参数与选用功率固态继电器的特性参数包括输入和输出参数,下面以北京科通继电器总厂生产的GX-10F继电器为例,列出输入、输出参数,详见表1,根据输入电压参数值大小,可确定工作电压大小。
如采用TTL或CMOS等逻辑电平控制时,最好采用有足够带载能力的低电平驱动,并尽可能使“0”电平低于0.8 V。
如在噪声很强的环境下工作,不能选用通、断电压值相差小的产品,必需选用通、断电压值相差大的产品,(如选接通电压为8 V或12 V的产品)这样不会因噪声干扰而造成控制失灵。
输出参数的项目较多,现对主要几个参数说明如下:1、额定输入电压它是指定条件下能承受的稳态阻性负载的最大允许电压有效值。
如果受控负载是非稳态或非阻性的,必需考虑所选产品是否能承受工作状态或条件变化时(冷热转换、静动转换、感应电势、瞬态峰值电压、变化周期等) 所产生的最大合成电压。
例如负载为感性时,所选额定输出电压必须大于两倍电源电压值,而且所选产品的阻断(击穿)电压应高于负载电源电压峰值的两倍。
如在电源电压为交流220V、一般的小功率非阻性负载的情况下,建议选用额定电压为400V—600V 的SSR产品;但对于频繁启动的单相或三相电机负载,建议选用额定电压为660V—800V的SSR产品。
2、额定输出电流和浪涌电流额定输出电流是指在给定条件下(环境温度、额定电压、功率因素、有无散热器等)所能承受的电流最大的有效值。
一般生产厂家都提供热降额曲线。
如周围温度上升,应按曲线作降额使用。
浪涌电流是指在给定条件下(室温、额定电压、额定电流和持续的时间等)不会造成永久性损坏所允许的最大非重复性峰值电流。
交流继电器的浪涌电流为额定电流的5-10倍(一个周期),直流产品为额定电流的1.5-5倍(一秒)。
在选用时,如负载为稳态阻性,SSR可全额或降额10%使用。
对于电加热器、接触器等,初始接通瞬间出现的浪涌电流可达3倍的稳态电流,因此,SSR降额20%-30%使用。
对于白织灯类负载,SSR应按降额50%使用,并且还应加上适当的保护电路。
对于变压器负载,所选产品的额定电流必须高于负载工作电流的两倍。
对于负载为感应电机,所选SSR的额定电流值应为电机运转电流的2—4倍,SSR的浪涌电流值应为额定电流的10倍。
固态继电器对温度的敏感性很强,工作温度超过标称值后,必须降热或外加散热器,例如额定电流为10A的JGX—10F产品,不加散热器时的允许工作电流只有10A。
四、应用电路1、基本单元电路如图5a所示为稳定的阻性负载,为了防止输入电压超过额定值,需设置一限流电阻Rx;当负载为非稳定性负载或感性负载时,在输出回路中还应附加一个瞬态抑制电路,如图5b所示,目的是保护固态继电器。
通常措施是在继电器输出端加装RC吸收回路(例如:R=150 Ω,C=0.5 μF或R=39 Ω,C=0.1 μF),它可以有效的抑制加至继电器的瞬态电压和电压指数上升率dv/dt。
在设计电路时,建议用户根据负载的有关参数和环境条件,认真计算和试验RC回路的选值。
另一个常用的措施是在继电器输出端接入具有特定钳位电压的电压控制器件,如双向稳压二极管或压敏电阻(MOV)。
压敏电阻电流值应按下式计算:Imov=(Vmax-Vmov)/ZS 其中ZS为负载阻抗、电源阻抗以及线路阻抗之和,Vmax、Vmov分别为最高瞬态电压、压敏电阻的标称电压,对于常规的220V和380V的交流电源,推荐的压敏电阻的标称电压值分别为440-470V和760-810V。
在交流感性负载上并联RC电路或电容,也可抑制加至SSR输出端的瞬态电压和电压指数上升率。
但实验表明,RC吸收回路,特别是并联在SSR输出端的RC吸收回路,如果和感性负载组合不当,容易导致振荡,在负载电源上电或继电器切换时,加大继电器输出端的瞬变电压峰值,增大SSR 误导通的可能性,所以,对具体应用电路应先进行试验,选用合适的RC参数,甚至有时不用RC吸收电路更有利。
对于容性负载引起的浪涌电流可用感性元件抑制,如在电路中引入磁干扰滤波器、扼流圈等,以限制快速上升的峰值电流。
另外,如果输出端电流上升变化率(di/dt)很大,可以在输出端串联一个具有高磁导率的软化磁芯的电感器加以限制。
图5 通常SSR均设计为“常开”状态,即无控制信号输入时,输出端是开路的,但在自动化控制设备中经常需要“常闭”式的SSR,这时可在输入端外接一组简单的电路,如图5c所示,这时即为常闭式SSR。
2、多功能控制电路图6a为多组输出电路,当输入为“0”时,三极管BG截止,SSR1、SSR2、SSR3的输入端无输入电压,各自的输出端断开;当输入为“1”时,三极管BG导通,SSR1、SSR2、SSR3的输入端有输入电压,各自的输出端接通,因而达到了由一个输入端口控制多个输出端“通”、“断”的目的。
图6b为单刀双掷控制电路,当输入为“0”时,三极管BG截止,SSR1输入端无输入电压,输出端断开,此时A点电压加到SSR2的输入端上(UA-UDW应使SSR2输出端可靠接通),SSR2的输出端接通;当输入为“1”时,三极管BG 导通,SSR1输入端有输入电压,输出端接通,此时A点虽有电压,但UA-UDW的电压值已不能使SSR2的输出端接通而处于断开状态,因而达到了“单刀双掷控制电路”的功能(注意:选择稳压二极管DW的稳压值时,应保证在导通的SSR1“ ”端的电压不会使SSR2导通,同时又要兼顾到SSR1截止时期“ ”端的电压能使SSR2导通)。
3、用计算机控制电机正反转的接口及驱动电路图7计算机控制单相交流电机正反转的接口及驱动电路,在换向控制时,正反转之间的停滞时间应大于交流电源的1.5个周期(用一个“下降沿延时”电路来完成),以免换向太快而造成线间短路。
电路中继电器要选用阻断电压高于600 V和额定电压为380 V以上的交流固态继电器。
图7 计算机控制单相交流电机正反转的接口及驱动电路为了限制电机换向时电容器的放电电流,应在各回路中外加一只限流电阻Rx,其阻值和功率可按下式计算:Rx=0.2×VP/IR(Ω), P=Im2Rx 其中:VP—电源峰值电压(V);IR—固态继电器额定电流(A);Im—电机运转电流(A);P—限流电阻功率(W)图8 计算机控制三相交流电机正反转的接口及驱动电路图8计算机控制三相交流电机正反转的接口及驱动电路,图中采用了4个与非门,用二个信号通道分别控制电动机的起动、停止和正转、反转。