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固态继电器电路分析
发布时间:2017-06-01 16:29:19
  过零触发型交流固态继电器SSR为四端器件,固态继电器电路分析其内部电路如图11、 2为输入端,3、 4为输出端。R0为限流电阻,光耦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 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,防止对开关电路产生冲击或干扰。

固态继电器原理图
要指出的是所谓“过零”并非真的 是电源电压波形的零处,而是指在10~25V或-(10~25)V 内进行触发,如图2 。图中交流电压分三个 ,Ⅰ区为-10V~+10V范围,称为死区,在此 中加入输入信号时不能使SSR导通。Ⅱ区为10~25V和-(10~25)V范围,称为响应区,在此 内只要加入输入信号,SSR立即导通。Ⅲ区为幅值大于25V的范围,称为抑制区在此 内加入输入信号,SSR的导通被抑制。

当输入端未加电压信号时,光耦合器的光敏晶体管因未接收光而截止,V1饱和,V3和V4因无触发电压而截止,SSR关闭。当加入输入信号时,光耦合器中的发光二极管发光,光敏晶体管饱和,使V1截止。若V3两端电压在-(10~25)V或10~25V范围内时,只要 选择分压电阻R4和R5,就可使V2截止,使V3触发导通,从而使V 4的控制极上得到R6→UR→V 3→UR→R7或反方向的触发脉冲,而使V4导通,使负载接通交流电源。而若交流电压波形在图2中的Ⅲ区内时,则因V2饱和而抑制V3和V4的导通,而使SSR被抑制,从而实现了过零触发控制。 10~25V幅值与电源电压幅值 可近似看作“零”。就将过零电压粗略地定义为0~±25V,,只要加入输入信号,过零触发型AC—SSR都能导通。
  当输入端电压信号撤除后,光耦合器中的光敏晶体管截止,V1饱和,V3截止,但V4仍保持导通,直到负载电流随电源电压减小到小于双向晶闸管的维持电流时,SSR才转为截止。
  SSR的输出端器件可分为双向晶闸管和两只单向晶闸管反并联形式。若负载为电动机一类的感性负载,则其静态电压上升率dv/dt是一个参数。 单向晶闸管静态电压上升率(200V/ s)大大高于双向晶闸管的换向指标(10V/ s), 若采用两只大功率单向晶闸管反并联代替双向晶闸管,一 可提高输出功率; 另一 也可提高耐浪涌电流的冲击能力,这种SSR称为增强型SSR固态继电器。



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