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固态继电器

固态继电器工作原理之固态继电器输入电路

发布日期:2022-10-11 来源:环球电气之家 作者:环球电气之家 点击率:339 品牌:组态王_Kingview

Crydom 固态继电器

输入回路与输出回路一起,是固态继电器最基本的组成部分。你必须熟悉输入回路的参数,确保正确使用,及与外部控制电路兼容。


为满足工业应用现场多种需求,固态继电器输入回路设计成电压控制方式,直流一般到35VDC,交流一般到280VAC。有些固态继电器可以用任何一种电压方式。

直流输入电路

下图显示两种不同的直流输入电路配置: 


在图A所示输入电路中,控制电压直接加在发光二极管和光电耦合器两端当光电耦合器两端电压超过其23伏的门限电压(发光二极管的门限电压), 并且电流超过2mA (也就是说光电耦合器的关断功率约为5mW) 时,光电耦合器就会激发导通。当控制电压降低到低于1伏左右时,光电耦合器就会关断。

在回路中串联一个电阻,可使输入回路控制电压上升到35V,并且优化是光电耦合器的使用条件,保证光电耦合器的使用寿命(200000小时)

为了避免偶然的输入信号极性反接,在输入回路中反并联一个二极管,这就会使反向电压限制在0.60.7V,也就是说反向电压低于光耦反向击穿电压(约23V)。

这种回路主要缺点就是没有LED指示输入回路状态。LED的亮度取决于流过的电流大小。在图A中,电流随电压的变化而变化,因此基于回路调整,一个5V的控制电压也许不能获得很好的LED亮度。这就是为什么带LED指示灯的输入电路一般采用图B所示的电路。此电路包括一恒流发生器。当控制电压超过门限电压0.6-0.8VDC,恒流发生器就将流过光电耦合器和LED指示灯的电流维持在预先设定好的一个值,通常是10-15mA,而不会随控制电压的变化而变化

带恒流发生器的输入回路有低跳变电压缺点,致使输入回路容易受到外部浪涌的影响。另外一方面,通过串接二极管增加电压反接保护,最高的反接电压可高达500V

直流输入回路接线

DC输入控制型固态继电器既可以通过端控制,也可以通过“—”端控制,只需遵守电源的极性及控制单元的电流容量。最主要的输入控制接线方式在下图中展示出来了。

n  TTL 回路

TTL回路中,大部分固态继电器能被16mA电流及残留电压(0.4-0.5V)的信号所控制,既然TTL输出是灌电流输出(这等同于NPN输出),就必须采用接”-”端控制

n  COMS回路

标准的COMS器件是不能用于控制直流输入固态继电器的,因为其输出电流太低(<1mA)带集成缓冲器并且输出电流可以达到10mACOMS器件是理想选择它们的接线方式也必须像TTL电平器件一样

取决于电压和供电电源,对于COMS一般大于5V来控制固态继电器对于没有带恒流发生器的输入电路来说,必须考虑串联电阻来限流,电阻大小的选择取决于输入回路的参数,一般情况下,对于10-15VDC的控制电压,选择1000 2000欧的电阻是通常选择的大小

n  两线制传感器接线注意

当固态继电器是通过两线制传感器设备或其他高漏电流设备来控制的,例如传感器或固态继电器建议检查漏电流是否单独能够驱动固态继电器在输入端并接一个电阻来确保由漏电流产生的电压低于接通门限值(1V)

n  其他注意事项

为了限制输入端受电压浪涌(DCAC)的影响,造成意外的关断,甚至输入回路损坏可以在直流固态继电器输入端并联一个齐纳二极管

交流输入电路

输入回路配置:交流控制输入固态继电器输入电压范围通常为90-280VAC交流控制信号被整流成半波或全波,经过滤波,整定,然后在加到光电耦合器和输入状态LED指示灯

因此采用交流输入控制的固态继电器同时可以采用直流电压来控制由于这种类型的滤波整流电路输入阻抗很高,因为可接受的输入电压也很高DC直流控制电压的值可以达到交流电压的有效值.

交流输入电路接线

交流输入控制固态继电器可以像直流输入控制固态继电器一样采用干结点方式控制(开关,电磁继电器)也可以在SCRTriac的阳极和阴极之间接入固态继电器来实现固态控制方式

值得注意的是AC/AC固态继电器可以在输入和输出端接两种不同的电压源,只要电压源的电压和频率满足技术要求

此外,采用DC控制的固态继电器可以转换成交流控制的固态继电器,只要在外部增加一个额外的滤波整流电路(3)这个在较低的交流控制场合非常合适应用(比如24VAC交流控制)



当知道R2的阻值时,就可以确定R1的阻值。近似可以将固态继电器两端的控制电压认为是R1R2分压:


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