固體繼電器(SolidStateRelay,簡稱SSR)是一種無接觸開關,由微電子電路,分立電子器件,電力電子功率器件構成。在控制端和負載端采用隔離裝置實現(xiàn)隔離。固體繼電器輸入端采用微量控制信號,直接驅動大電流負載。
固態(tài)繼電器是什么?
固體繼電器是完全由固態(tài)電子元件構成的一種新型無觸點開關裝置,它利用電子元件(例如:開關三極管,雙向可控硅等半導體器件)的開關特性,可以實現(xiàn)無觸點地連接和斷開電路的目的,因此,又稱“無觸點開關”。固體繼電器是一種四端的有源器件,其兩個端作為輸入控制端,另一端的兩端受控制。同時具有放大驅動和隔離功能,非常適用于驅動大功率開關型執(zhí)行器,相對于電磁繼電器可靠性更高,無接觸、使用壽命長、速度快、對外界干擾少等特點,已得到廣泛應用。
固體繼電器的結構和工作原理。
一般的固態(tài)繼電器基本上都是模塊化的四端有源器件,兩端為輸入控制端,另兩端為輸出受控端,其基本構成如圖所示。在設備上通常使用光耦來實現(xiàn)輸入和輸出之間的電氣隔離。采用開關三極管、雙向可控硅及其它半導體器件的開關特性,實現(xiàn)無觸點、無火花連接及斷開外接控制電路。整體設備無動部件和接觸器,可以實現(xiàn)與普通電磁繼電器相同的功能。
根據(jù)輸出端的極性,固態(tài)繼電器可以分為直流繼電器和交流繼電器。由輸入端IN輸入的直流固態(tài)繼電器(DC-SSR)控制電壓,并通過光電耦合器耦合控制信號到接收電路,經(jīng)放大處理后驅動三極管VT導通。很明顯,在接通被控回路中時,直流固態(tài)繼電器的輸出端是正負極點。與直流固態(tài)繼電器不同的是,交流固態(tài)繼電器的電路原理是使用雙向晶閘管VS或其它交流開關,所以其輸出端的OUT為無正負極,可控制交流回路的通斷。
在輸入與輸出端之間采用成熟可靠的光電隔離等技術,這是一種新型的繼電器。使接受器弱電與受控強電在電氣上完全隔離,這樣由各種弱電設備輸出的信號可直接加到固態(tài)繼電器的輸入控制端,不需要額外的保護電路。
固體繼電器的特性。
固體繼電器是一種具有隔離功能的無觸點電子開關,在開關過程中沒有機械接觸部件,所以固體繼電器除了具有電磁繼電器相同的功能外,還具有邏輯電路相容,抗振動,抗機械沖擊,安裝位置不限,有較好的防潮、防霉變、防腐蝕、防爆性能也很好,輸入功率小、靈敏度高,控制力小,電磁兼容性好,噪音低,工作頻率高:
(1)SSR內部沒有機械零件,結構上采用灌注全封的方式,因此,SSR具有抗振、抗腐蝕、長壽命、高可靠性等優(yōu)點,開關壽命可達1010萬次。
(2)低噪聲:由于交流式SSR采用了過零觸發(fā)技術,從而在線路上有效地降低了電壓上升率dv/dt和電流上升率di/dt,使得SSR長時間工作時對城市電源的干擾極小。
(3)切換時間短,大約10毫秒,可用于頻率較高的場合。
(4)輸入和輸出電路之間采用光電隔離,絕緣電壓超過2500V。
(5)輸入功率非常低,符合TTL、COMS電路。
(6)輸出端具有保護電路。
(7)載重能力。