SSR是固態(tài)繼電器的簡稱,固態(tài)繼電器一種無機械觸點的電子開關(guān)元件,是無觸點開關(guān),由輸入電路,隔離(耦合)和輸出電路三部分組成。輸入端用微小的控制信號驅(qū)動大電流負載。固態(tài)繼電器具有接觸器同樣的功能,它具有控制靈活,可靠性高,壽命長,在通與斷的時間不會產(chǎn)生電火花,無噪聲,開關(guān)速度快,工作頻率高,抗干擾能力強等優(yōu)點,SSR的另一個特點是驅(qū)動電流(或電壓)小,給輸入端加一個很小的信號,就可以實現(xiàn)對被控制系統(tǒng)的控制。(下文所有固態(tài)繼電器均用SSR來表示)
作為無機械觸點的開關(guān)功能元件,SSR的基本使用框圖如下:
SSR的輸入控制方法和電路
SSR的類型,型號很多,所以它的輸入控制方法和控制電路也相應(yīng)較多。SSR之間的共同特點是驅(qū)動電流或驅(qū)動電壓很小,輸入一個很小的信號就可以時間對SSR輸出狀態(tài)通,斷的控制。如果要實現(xiàn)有效而可靠的控制,其輸入信號必須達到一個給定值。對輸入回路工作電流的要求,推薦值為5-10mA時開通,小于1mA時關(guān)斷,對于輸入端工作電壓的要求,一般情況下開通時不低于3V,關(guān)斷時小于1V,當然,因產(chǎn)品特性不同伙廠家不同,對輸入電流或電阻值的要求是會有差異的。因此在使用和設(shè)計電路的時候,可以根據(jù)SSR的類型,規(guī)格和使用場合來進行選擇和設(shè)計,下面就介紹一些基本的輸入端控制方法和電路。
1.SSR觸點控制方式
由一組機械觸點直接控制電路,如下圖,圖中的S可以是機械開關(guān),也可以是繼電器觸點貨電子開關(guān)電路。
2.采用三極管控制SSR的通斷
SSR可用NPN型貨PNP型晶體三極管直接控制其輸入端(如下圖a,b所示),在圖a電路中,平時VT導(dǎo)通,SSR出于接通狀態(tài),當有脈沖時,SSR斷開,在圖b所示電路中,平時電路中,平時VT截止,SSR呈斷開狀態(tài),當有脈沖時,SSR接通。
對于一般的SSR,要求輸入的最小工作電壓為3V(接通),若低于1V,則SSR關(guān)斷。
3.采用TTL數(shù)字集成電路驅(qū)動SSR
用TTL數(shù)字繼承電路控制SSR通斷的電路,如下圖:
4.采用CMOS數(shù)字集成電路驅(qū)動SSR
CMOS器件的輸入阻抗高,輸出邏輯電平擺動幅大(高低電平值接近電源電壓),很適合與SSR和其他電路配合,但CMOS器件的靜態(tài)功耗和動態(tài)功耗(靜態(tài)功耗僅約為10nW,動態(tài)功耗為幾毫瓦)。為確保CMOS器件使用安全,電路中采用三極管進行緩沖,隔離(如下圖)。
5.用脈沖信號觸發(fā)SSR的方法(如下圖)
觸發(fā)電路與SSR的“-”輸入端相接,在A端加幅值為Up的脈沖信號,使可控硅VS觸發(fā)導(dǎo)通,進而使SSR導(dǎo)通,該狀態(tài)即使脈沖過后仍會繼續(xù)保持。若此時B端加上另一個正脈沖信號,則VT導(dǎo)通,其集電極呈低電平。VS關(guān)斷,脈沖過后,SSR轉(zhuǎn)呈端態(tài)。
6.用交流電源驅(qū)動