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技術(shù)文章

歐姆龍OMRON固態(tài)繼電器工作原理與分類

閱讀:2083          發(fā)布時(shí)間:2012-3-29

歐姆龍OMRON固態(tài)繼電器的分類與工作原理

  歐姆龍OMRON固態(tài)繼電器(Solid State Relays,縮寫SSR)是一種無(wú)觸點(diǎn)電子開關(guān),由分立元器件、膜固定電阻網(wǎng)絡(luò)和芯片,采用混合工藝組裝來實(shí)現(xiàn)控制回路(輸入電路)與負(fù)載回路(輸出電路)的電隔離及信號(hào)耦合,由固態(tài)器件實(shí)現(xiàn)負(fù)載的通斷切換功能,內(nèi)部無(wú)任何可動(dòng)部件。盡管市場(chǎng)上的固態(tài)繼電器型號(hào)規(guī)格繁多,但它們的工作原理基本上是相似的。主要由輸入(控制)電路,驅(qū)動(dòng)電路和輸出(負(fù)載)電路三部分組成。

    OMRON固態(tài)繼電器的輸入電路是為輸入控制信號(hào)提供一個(gè)回路,使之成為固態(tài)繼電器的觸發(fā)信號(hào)源。固態(tài)繼電器的輸入電路多為直流輸入,個(gè)別的為交流輸入。直流輸入電路又分為阻性輸入和恒流輸入。阻性輸入電路的輸入控制電流隨輸入電壓呈線性的正向變化。恒流輸入電路,在輸入電壓達(dá)到一定值時(shí),電流不再隨電壓的升高而明顯增大,這種繼電器可適用于相當(dāng)寬的輸入電壓范圍。

  歐姆龍固態(tài)繼電器的驅(qū)動(dòng)電路可以包括隔離耦合電路、功能電路和觸發(fā)電路三部分。隔離耦合電路,目前多采用光電耦合器和高頻變壓器兩種電路形式。常用的光電耦合器有光-三極管、光-雙向可控硅、光-二極管陣列(光-伏)等。高頻變壓器耦合,是在一定的輸入電壓下,形成約10MHz的自激振蕩,通過變壓器磁芯將高頻信號(hào)傳遞到變壓器次級(jí)。功能電路可包括檢波整流、過零、加速、保護(hù)、顯示等各種功能電路。觸發(fā)電路的作用是給輸出器件提供觸發(fā)信號(hào)。

  歐姆龍OMRON固態(tài)繼電器的輸出電路是在觸發(fā)信號(hào)的控制下,實(shí)現(xiàn)固態(tài)繼電器的通斷切換。輸出電路主要由輸出器件(芯片)和起瞬態(tài)抑制作用的吸收回路組成,有時(shí)還包括反饋電路。目前,各種固態(tài)繼電器使用的輸出器件主要有晶體三極管(Transistor)、單向可控硅(Thyristor或SCR)、雙向可控硅(Triac)、MOS場(chǎng)效應(yīng)管(MOSFET)、絕緣柵型雙極晶體管(IGBT)等。

  歐姆龍固態(tài)繼電器原理:固態(tài)繼電器(Solidstate Relay, SSR)是一種由固態(tài)電子組件組成的新型無(wú)觸點(diǎn)開關(guān),利用電子組件(如開關(guān)三極管、雙向可控硅等半導(dǎo)體組件)的開關(guān)特性,達(dá)到無(wú)觸點(diǎn)、無(wú)火花、而能接通和斷開電路的目的,因此又被稱為“無(wú)觸點(diǎn)開關(guān)”。相對(duì)于以往的“線圈—簧片觸點(diǎn)式”繼電器(Electromechanical Relay, EMR),SSR沒有任何可動(dòng)的機(jī)械零件,工作中也沒有任何機(jī)械動(dòng)作,具有超越EMR的優(yōu)勢(shì),如反應(yīng)快、可靠度高、壽命長(zhǎng)(SSR的開關(guān)次數(shù)可達(dá)108"109次,比一般EMR的106高出百倍)、無(wú)動(dòng)作噪聲、耐震、耐機(jī)械沖擊、具有良好的防潮防霉防腐特性。這些特點(diǎn)使SSR在、化工、和各種工業(yè)民用電控設(shè)備中均有廣泛應(yīng)用。固態(tài)繼電器的控制信號(hào)所需的功率極低,因此可以用弱信號(hào)控制強(qiáng)電流。同時(shí)交流型的SSR采用過零觸發(fā)技術(shù),使SSR可以安全地用在計(jì)算機(jī)輸出接口,不會(huì)像EMR那樣產(chǎn)生一系列對(duì)計(jì)算機(jī)的干擾,甚至?xí)?dǎo)致嚴(yán)重當(dāng)機(jī)。比較常用的是DIP封裝的型式。控制電壓和負(fù)載電壓按使用場(chǎng)合可以分成交流和直流兩大類,因此會(huì)有DC-AC、DC-DC、AC-AC、AC-DC四種型式,它們分別在交流或直流電源上做負(fù)載的開關(guān),不能混用.

 

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