固態繼電器的工作原理
發布時間:2012/3/25 14:10:09 訪問次數:4607
固態繼電器內部由電子元器件組成,因而它的 AT1312AX_GRE 電路形式很多,但其工作原理大致是相同的。下面以交流過零型固態繼電器為例介紹固態繼電器的工作原理。
1.過零型固態繼電器的交流電源電壓的分級特性及過零電壓的意義
通常把交流電壓VAC的正弦波形分割為三個區域,如圖7-33所示,稱之為電壓分級特性圖。電源電壓的第工區稱之為死區,一般電壓數值在O~ 10V和- 10~OV范圍內。在此區域內即使輸入端施加輸入信號,也不能使輸出端導通。第Ⅱ區域是響應區,其電壓一般在10~25V和- 10~- 25V之間。在此區域內只要給輸入端施加信號,固態繼電器的輸出端會立即導通。第Ⅲ區稱為抑制區,其數值在- 25~+25V之外。在此區域內,輸入端施加信號,而固態繼電器的輸出端開關一直被抑制,直到電源電壓波形到達下一個第二個區域內時才導通。因此,一般過零電壓定義為:在固態繼電器輸入端施加輸入信號時,通時的電源峰值電壓,其數值一般為±25V左右。
2.過零型固態繼電器的工作原理
圖7-34是一種過零型固態繼電器的電路原理圖。由于采用了過零觸發技術,此電路縣有電壓過零時開啟、電流過零時關斷的特性,因此可使射頻干擾降低到最低程度。該電路由信號輸入電路、零電壓檢測和控制電路及雙向晶閘管控制電路三部分組成。該電路中采用光耦合器GD作為輸入電路和輸出電路間的隔離器件。VT]為信號放大器;R3、R4、Rs、R6及VT2組成零電壓檢測電路;晶閘管SCR和橋式整流電路用來獲得使雙向晶閘管開啟用的雙向觸發脈沖;Rg及C,為浪涌吸收電路,用來保護雙向晶閘管。
電路的工作過程如下:當輸入信號為零時,則光耦合器GD中的光電三極管處于截止狀態,VTi通過R2獲得基極電流而飽和導通,它使SCR,的控制極被鉗位于低電平,SCRi被阻斷,零電壓檢測電路不會影響這一狀態。當輸入端有信號輸入時,光耦合器GD中的光電三極管導通,使VT一變為截止狀態。如果此時交流電壓不過零,則VT2飽和導通,SCR.不會被觸發;若交流電壓過零時,VT2被截止,使SCRi的控制極通過Rs、R6分壓獲得觸發信號,SCR,導通(此時輸入信號必須保持)。此時,SCR2的控制極就會獲得從R,一整流橋一SCRl一整流橋一R8以及R8一整流橋-+SCRl-整流橋一R,正反兩個方向的觸發脈沖,SCR2從阻斷變為導通,從而接通負載電源。
固態繼電器內部由電子元器件組成,因而它的 AT1312AX_GRE 電路形式很多,但其工作原理大致是相同的。下面以交流過零型固態繼電器為例介紹固態繼電器的工作原理。
1.過零型固態繼電器的交流電源電壓的分級特性及過零電壓的意義
通常把交流電壓VAC的正弦波形分割為三個區域,如圖7-33所示,稱之為電壓分級特性圖。電源電壓的第工區稱之為死區,一般電壓數值在O~ 10V和- 10~OV范圍內。在此區域內即使輸入端施加輸入信號,也不能使輸出端導通。第Ⅱ區域是響應區,其電壓一般在10~25V和- 10~- 25V之間。在此區域內只要給輸入端施加信號,固態繼電器的輸出端會立即導通。第Ⅲ區稱為抑制區,其數值在- 25~+25V之外。在此區域內,輸入端施加信號,而固態繼電器的輸出端開關一直被抑制,直到電源電壓波形到達下一個第二個區域內時才導通。因此,一般過零電壓定義為:在固態繼電器輸入端施加輸入信號時,通時的電源峰值電壓,其數值一般為±25V左右。
2.過零型固態繼電器的工作原理
圖7-34是一種過零型固態繼電器的電路原理圖。由于采用了過零觸發技術,此電路縣有電壓過零時開啟、電流過零時關斷的特性,因此可使射頻干擾降低到最低程度。該電路由信號輸入電路、零電壓檢測和控制電路及雙向晶閘管控制電路三部分組成。該電路中采用光耦合器GD作為輸入電路和輸出電路間的隔離器件。VT]為信號放大器;R3、R4、Rs、R6及VT2組成零電壓檢測電路;晶閘管SCR和橋式整流電路用來獲得使雙向晶閘管開啟用的雙向觸發脈沖;Rg及C,為浪涌吸收電路,用來保護雙向晶閘管。
電路的工作過程如下:當輸入信號為零時,則光耦合器GD中的光電三極管處于截止狀態,VTi通過R2獲得基極電流而飽和導通,它使SCR,的控制極被鉗位于低電平,SCRi被阻斷,零電壓檢測電路不會影響這一狀態。當輸入端有信號輸入時,光耦合器GD中的光電三極管導通,使VT一變為截止狀態。如果此時交流電壓不過零,則VT2飽和導通,SCR.不會被觸發;若交流電壓過零時,VT2被截止,使SCRi的控制極通過Rs、R6分壓獲得觸發信號,SCR,導通(此時輸入信號必須保持)。此時,SCR2的控制極就會獲得從R,一整流橋一SCRl一整流橋一R8以及R8一整流橋-+SCRl-整流橋一R,正反兩個方向的觸發脈沖,SCR2從阻斷變為導通,從而接通負載電源。
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