《固态继电器介绍》word版

《《固态继电器介绍》word版》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、固态继电器介绍供稿：OMEGA工业测量固态继电器定义与描述SSR定义：固态继电器(SolidStateReIay，SSR)是一种通断控制装置，它用一个或多个半导体（如功率晶体管、SCR或三端双向可控硅开关）传导负载电流。（SCR和三端双向可控硅开关通常称为“半导体闸流管”，是由闸流管和晶体管结合得出的术语，因为半导体闸流管是触发半导体开关。）与所有继电器一样，SSR需要相对较低的控制电路能量来在“通”和“断”之间切换输出状态。由于该控制能量比继电器在满负荷下能控制的输出功率低得多，SSR的“功率增益”相当大，常常比额定输出相当的电磁式继电器(EMR)大

2、很多。换言之，SSR的灵敏度常常比额定输出相当的EMR高得多。SSR的类型：一种简单的方法是按输入电路的性质，并对实现输入输出隔离的方法进行一定的参考来分类SSR。公认的有三个主要类型：·舌簧继电器耦合SSR（见图1）在这类SSR中，控制信号被（直接或通过一个前置放大器）加到一只舌簧继电器的线圈上。然后，簧片开关闭合会接通相应的电路，从而触发可控硅开关。显然，输入输出隔离是由舌簧继电器实现的，通常隔离度极高。·变压器耦合SSR（见图2），在这类SSR中，控制信号（如果为DC，则通过一个DC-AC转换器；如果为AC，则直接）加到一个低功率小变压器的初级电

3、压上，由初级电压激发产生的次级电压（通过或不通过整流、放大或其它调整）用于触发可控硅开关。在这种类型中，输入输出隔离度取决于变压器的设计。·光耦合SSR（见图3），在这类SSR中，控制信号施加到一个光源或红外光源（通常为发光二极管，或LED），有一个光敏半导体（即光敏二极管、光敏晶体管或光敏闸流管）检测该光源发出的辐射。然后用光敏器件的输出来触发（选通）开关负载电流的三端双向可控硅开关或SCR。显然，输入和输出之间唯一显著的“耦合通路”是光束或红外辐射，电隔离度极高。这类SSR也称为“光学耦合”或“光隔离”。除上述主要类型的SSR外，还有一些专用设计值

4、得一提：·直接控制AC型（见图4），在这类SSR中，用外部接触器触发三端双向可控硅开关（或背对背连接的SCR），外部接触器工作在与负载电路使用同一AC输电线路供电的电路中。这种类型也称为具有一个“开关闭合”输入。显然，虽然与较复杂的设计相比这种继电器较为简单，因而成本较低，但它们具有在控制和负载电路之间没有隔离的巨大缺点（对大多数应用而言）。·直接控制DC型（见图5），在这类SSR中，用外部接触器控制晶体管的导通，外部接触器工作在与负载电路使用同一DC输电线路供电的电路中。这种类型的继电器可能是所有类型中最简单的，因而成本最低，但它们也具有在控制和负载

5、电路之间没有隔离的巨大缺点（对大多数应用而言）·针对DC设计的SCR型，在这类SSR中，载有负载电流的SCR通过接在“整流电路”（如图6所示的电路）中的第二个SCR断开，该SCR通过将第一个SCR的电流瞬间降到零而将其断开。·使用特殊隔离方法的设计，如：...霍耳效应，在这类SSR中，置于SSR外部临近位置的磁铁运动引起一种磁场敏感型材料中电阻的变化，从而触发通断行为。...振荡器整定，在这类SSR中，外部信号改变振荡器的频率，从而导致紧密耦合的谐振电路触发通断行为。...饱和电抗器或磁放大器，在这类SSR中，一个绕组中的DC控制电流控制另一绕组中的感

6、应电压（来自AC源）。然后用感应电压触发通断行为。可以肯定地说：前面所述的三种主要类型（即图1~3）中的一种即可以很好地满足95%以上的所有SSR要求。输入电路性能：隔离SSR的灵敏度（即可使SSR接通的最小控制电压和电流）取决于隔离器件或电路的特性·在混合式（舌簧继电器隔离）设计中，SSR的灵敏度由舌簧继电器的工作功率要求决定，其工作功率范围非常宽，可低至40毫瓦（如5Vdc，8mA），可高达数百毫瓦。请注意，低电压小功率设计与标准数字计算机“逻辑电平”兼容，数字计算机或数字控制器的标准“高扇出”TTL逻辑电平输出可以驱动两个或两个以上并联的混合式S

7、SR。·在变压器耦合SSR中，灵敏度通常比混合式高很多，因为输入信号只须选通驱动变压器的AC-DC转换器（见图2），一般所需的功率小于10mW（如4.5vdc，2mA），极少超过50mW。这种灵敏度优于任何单一TTL数字输出要求的值，一个高扇出TTL输出可以驱动3-10个并联的此类SSR。·在光耦合SSR中，灵敏度从6mW（如3vdc，2mA）到100mW。使用合适的串联电阻器或稳流器，这种输入电路也与TTL逻辑电平兼容，高扇出逻辑线路可并联驱动多个光耦合SSR。·大多数“直接控制”SSR（图4和图5）的灵敏度远远低于隔离式设计的灵敏度，但这一事实并不

8、重要，因为要求的控制功率几乎总是在甚至最小的控制接触器的能力范围内。SSR的最大断开电平（电压