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固态继电器的工作原理

发布时间:2012/3/25 14:10:09 访问次数:4593

    固态继电器内部由电子元器件组成,因而它的 AT1312AX_GRE 电路形式很多,但其工作原理大致是相同的。下面以交流过零型固态继电器为例介绍固态继电器的工作原理。
    1.过零型固态继电器的交流电源电压的分级特性及过零电压的意义
    通常把交流电压VAC的正弦波形分割为三个区域,如图7-33所示,称之为电压分级特性图。电源电压的第工区称之为死区,一般电压数值在O~ 10V和- 10~OV范围内。在此区域内即使输入端施加输入信号,也不能使输出端导通。第Ⅱ区域是响应区,其电压一般在10~25V和- 10~- 25V之间。在此区域内只要给输入端施加信号,固态继电器的输出端会立即导通。第Ⅲ区称为抑制区,其数值在- 25~+25V之外。在此区域内,输入端施加信号,而固态继电器的输出端开关一直被抑制,直到电源电压波形到达下一个第二个区域内时才导通。因此,一般过零电压定义为:在固态继电器输入端施加输入信号时,通时的电源峰值电压,其数值一般为±25V左右。

                           
    2.过零型固态继电器的工作原理
      图7-34是一种过零型固态继电器的电路原理图。由于采用了过零触发技术,此电路县有电压过零时开启、电流过零时关断的特性,因此可使射频干扰降低到最低程度。该电路由信号输入电路、零电压检测和控制电路及双向晶闸管控制电路三部分组成。该电路中采用光耦合器GD作为输入电路和输出电路间的隔离器件。VT]为信号放大器;R3、R4、Rs、R6及VT2组成零电压检测电路;晶闸管SCR和桥式整流电路用来获得使双向晶闸管开启用的双向触发脉冲;Rg及C,为浪涌吸收电路,用来保护双向晶闸管。


     电路的工作过程如下:当输入信号为零时,则光耦合器GD中的光电三极管处于截止状态,VTi通过R2获得基极电流而饱和导通,它使SCR,的控制极被钳位于低电平,SCRi被阻断,零电压检测电路不会影响这一状态。当输入端有信号输入时,光耦合器GD中的光电三极管导通,使VT一变为截止状态。如果此时交流电压不过零,则VT2饱和导通,SCR.不会被触发;若交流电压过零时,VT2被截止,使SCRi的控制极通过Rs、R6分压获得触发信号,SCR,导通(此时输入信号必须保持)。此时,SCR2的控制极就会获得从R,一整流桥一SCRl一整流桥一R8以及R8一整流桥-+SCRl-整流桥一R,正反两个方向的触发脉冲,SCR2从阻断变为导通,从而接通负载电源。

                固态继电器的电路原理图

    固态继电器内部由电子元器件组成,因而它的 AT1312AX_GRE 电路形式很多,但其工作原理大致是相同的。下面以交流过零型固态继电器为例介绍固态继电器的工作原理。
    1.过零型固态继电器的交流电源电压的分级特性及过零电压的意义
    通常把交流电压VAC的正弦波形分割为三个区域,如图7-33所示,称之为电压分级特性图。电源电压的第工区称之为死区,一般电压数值在O~ 10V和- 10~OV范围内。在此区域内即使输入端施加输入信号,也不能使输出端导通。第Ⅱ区域是响应区,其电压一般在10~25V和- 10~- 25V之间。在此区域内只要给输入端施加信号,固态继电器的输出端会立即导通。第Ⅲ区称为抑制区,其数值在- 25~+25V之外。在此区域内,输入端施加信号,而固态继电器的输出端开关一直被抑制,直到电源电压波形到达下一个第二个区域内时才导通。因此,一般过零电压定义为:在固态继电器输入端施加输入信号时,通时的电源峰值电压,其数值一般为±25V左右。

                           
    2.过零型固态继电器的工作原理
      图7-34是一种过零型固态继电器的电路原理图。由于采用了过零触发技术,此电路县有电压过零时开启、电流过零时关断的特性,因此可使射频干扰降低到最低程度。该电路由信号输入电路、零电压检测和控制电路及双向晶闸管控制电路三部分组成。该电路中采用光耦合器GD作为输入电路和输出电路间的隔离器件。VT]为信号放大器;R3、R4、Rs、R6及VT2组成零电压检测电路;晶闸管SCR和桥式整流电路用来获得使双向晶闸管开启用的双向触发脉冲;Rg及C,为浪涌吸收电路,用来保护双向晶闸管。


     电路的工作过程如下:当输入信号为零时,则光耦合器GD中的光电三极管处于截止状态,VTi通过R2获得基极电流而饱和导通,它使SCR,的控制极被钳位于低电平,SCRi被阻断,零电压检测电路不会影响这一状态。当输入端有信号输入时,光耦合器GD中的光电三极管导通,使VT一变为截止状态。如果此时交流电压不过零,则VT2饱和导通,SCR.不会被触发;若交流电压过零时,VT2被截止,使SCRi的控制极通过Rs、R6分压获得触发信号,SCR,导通(此时输入信号必须保持)。此时,SCR2的控制极就会获得从R,一整流桥一SCRl一整流桥一R8以及R8一整流桥-+SCRl-整流桥一R,正反两个方向的触发脉冲,SCR2从阻断变为导通,从而接通负载电源。

                固态继电器的电路原理图

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3-25固态继电器的工作原理

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