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固态继电器

时间:2018-11-17   来源:vr赛车电子  编辑:热敏电阻厂家  浏览:

  虽然机电继电器(EMR)价格低廉,易于使用并且允许切换由低功率,电隔离输入信号控制的负载电路,但机电继电器的主要缺点之一是它是“机械装置”。也就是说,它具有移动部件,因此由于使用磁场的金属触点的物理移动,它们的切换速度(响应时间)很慢。

  在一段时间内,这些运动部件会磨损并失效,或者通过持续的电弧和腐蚀导致的接触电阻可能使继电器无法使用并缩短其寿命。而且,它们与遭受接触反弹的触点电噪声,这可能影响它们所连接的任何电子电路。

  为了克服继电器的这些缺点,开发了另一种称为固态继电器或简称(SSR)的继电器,它是一种固态无接触的纯电子继电器。

  作为纯电子设备的固态继电器在其设计中没有移动部件,因为机械触点已被功率晶体管,晶闸管或三端双向可控硅开关取代。输入控制信号和输出负载电压之间的电气隔离是借助于光耦合器型光传感器完成的。

  该固态继电器提供了高度的可靠性,寿命长,减少了电磁干扰(EMI),(无灭弧触头或磁场),具有更快的几乎即时的响应时间在一起,相比于常规的机电继电器。

  此外,固态继电器的输入控制功率要求通常足够低,使其与大多数IC逻辑系列兼容,而无需额外的缓冲器,驱动器或放大器。然而,作为半导体器件,它们必须安装在合适的散热器上,以防止输出开关半导体器件过热。

固态继电器

  AC型固态继电器在AC正弦波形的过零点处变为“ON”,在切换感性或容性负载时防止高浪涌电流,而晶闸管和三端双向可控硅开关的固有转向“OFF”功能提供了对电弧触点的改善机电继电器。

  与机电继电器一样,SSR的输出端子通常需要电阻 - 电容(RC)缓冲网络,以保护半导体输出开关器件在用于切换高电感或电容负载时免受噪声和电压瞬变尖峰的影响。在大多数现代SSR中,这个RC缓冲网络作为继电器本身的标准配置,减少了对额外外部元件的需求。

  非零交叉检测开关(即时“开”)型SSR也可用于相位控制应用,例如音乐会,演出,迪斯科灯光等的灯光调暗或褪色,或用于电机速度控制型应用。

  由于固态继电器的输出开关器件是半导体器件(用于DC开关应用的晶体管,或用于AC开关的三端双向可控硅/晶闸管组合),当“ON”时SSR的输出端子上的电压降远高于机电继电器,通常为1.5 - 2.0伏。如果长时间切换大电流,则需要额外的散热器。

  输入/输出接口模块。

  输入/输出接口模块(I / O模块)是另一种固态继电器,专门用于将计算机,微控制器或PIC连接到“真实世界”的负载和开关。有四种基本类型的I / O模块可用,AC或DC输入电压到TTL或CMOS逻辑电平输出,TTL或CMOS逻辑输入到AC或DC输出电压,每个模块包含提供完整的所有必要电路一个小设备内的接口和隔离。它们可作为单独的固态模块使用,也可集成到4,8或16通道器件中。

 

  模块化输入/输出接口系统

  与等效瓦特机电继电器相比,固态继电器(SSR)的主要缺点是成本较高,只有单极单掷(SPST)类型可用,“OFF”状态漏电流流过开关器件和高“开”状态的电压降和功耗导致额外的散热要求。尽管特殊的固态开关可用于此类应用,但它们也无法切换非常小的负载电流或高频信号,如音频或视频信号。

  在本教程中,关于电气继电器,vr赛车研究了机电继电器和固态继电器,它们可以用作控制物理过程的输出设备(执行器)。在下一个教程中,vr赛车将继续研究称为执行器的输出设备,特别是使用电磁将小电信号转换为相应的物理运动的设备。输出设备称为电磁阀。