光敏继电器和固态继电器工作原理

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光敏继电器和固态继电器工作原理
发布时间:2019-05-11 阅读量:36 应用领域:工业电子 发布人:Cloris 来源:原创 作者:

光敏继电器在自动控制系统中是常用的器件,光敏继电器是利用光敏元件把光信号转换成电信号的光敏器材,广泛用于计数、测量和控制等方面。光敏继电器分亮通和暗通两种电路,亮通是指光敏元件受到光照射时,继电器吸合,暗通是指光敏元件无光照射时,继电器吸合。


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光敏继电器工作原理:220V交流电经过变压器T减压、二极管VD1整流、电容C滤波后作为继电器的直流电源。在T的二次侧另一组6V交流电源直接向发光头EL供电。晶体管VT2、VT3组成射极耦合双稳态触发器。在光线没有照射到接收头光敏晶体管VT1时,VT2基极处于低电位而导通,VT3截止,继电器KA不吸合;当光照射到VT1上时,VT2基极变为高电位而截止,VT3就导通,KA吸合,能准确地反应被测物是否到位。必须注意的是,在安装、使用光敏继电器时,应避免振动及阳光、灯光等其他光线的干扰。


固态继电器(SSR)是一种采用固体半导体元件组装而成的新型无触头继电器,它能够实现强、弱电的良好隔离,其输出信号又能够直接驱动强电电路的执行元件,与有触头的继电器相比具有开关频率高、使用寿命长、工作可靠突出特点。固态继电器不仅在许多自动化控制设备装置中代替了常规机电式继电器,而且广泛应用于数字程序装置,微电动机控制、调温装置、数据处理系统及计算机终端接口电路,尤其适用于动作频繁、防爆耐潮和耐腐蚀等特殊场合。


固态继电器是四端器件,有两端输入,两个为输出端,中间采用光敏器件,以实现输入与输出之间的电器隔离。固态继电器有多种产品,以负载电源类型可分为直流固态继电器(DC-SSR)和交流固态继电器(AC-SSR)。直流型以晶体管作为开关元件;交流型以晶闸管为开关元件。以输入、输出之间的隔离形式可分为光耦合隔离和磁隔离型。以控制触发的信号可分为:过零型和非过零型,有源触发型和无源触发型。固态继电器至少包含输入电路、驱动电力路和输出电路3个部分。


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固态继电器工作原理,当无输入信号时,光耦合器中的光敏晶体截止,晶体管VT1饱和导通,晶闸管VT2截止,VT1经桥式整流电路引入的电流很小,不足以使双向晶闸管VT3导通。当有信号输入时,光耦合器中的光敏晶体导通,当交流负载电源电压接近零点时,电压值较低,经过VD1-VD4整流,R3和R4上分压不足以使晶体管VT1导通,而整流电压却经过R5为晶体管VT2提供了触发电流,故VT2导通。这种状态相当于短路,电流很大,只要达到双向晶闸管VT3的导通值,VT3便导通,从而接通负载电源。VT3一旦导通,不管输入信号存在与否,VT3仍保持导通状态,负载上仍有电流流过,只有当电流过零才能恢复关断。电阻R7和电容C1组成浪涌抑制器。这就是交流过零型固态继电器的工作原理。

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