欧姆龙固态继电器工作原理

发布 2019-05-23 00:47:40 阅读 8012

■固态·继电器(ssr)的定义。

ssr和有接点继电器的不同。

所谓ssr, 是固态继电器(solid state relay) 的简称, 是无可动接点部分的继电器(无接点继电器)。在动作上与有接点继电器相同, 但是该继电器使用半导体闸流管、晶闸管开关元件、二极管、晶体管等半导体开关元件。另外也使用名为光电耦合器的光半导体, 使其输入输出绝缘。

光电耦合器的特点是用光的信号在绝缘空间中进行传送, 所以绝缘性更好, 传送速度也更快。

ssr是用无接点的电子零件制造的, 比有接点的有很多优点。其中最大的优点是, 不会像有接点继电器一样因开关而损耗接点。

特别是:可以对应高速、高频率开关 ●没有接触不良 ●发生干扰小 ●没有动作音等, 适用于广泛的领域。

固态继电器(ssr)的构成。

固态继电器(ssr) (交流负载开关的代表示例)

电磁继电器(emr:electro magnetic relay)

向线圈施加输入电压, 使其发生电磁力, 移动可动铁片, 从而切换接点。不仅可在控制柜上使用, 还可用于其他范围。而且原理简单可低成本加工。

mos fet继电器的构成和动作原理。

mos fet继电器是在输出元件中使用功率mos fet的ssr。为使功率mos fet动作, 光电二极管阵列作为受光元件使用。输入端子中有电流流过时, led会发光。

这个光使光电二极管阵列中发生光电流, 这使栅极电压使功率mos fet置于on。用源共通连接2个功率mos fet, 可控制ac负载。dc专用的类型中有带1个电源 mos fet的类型。

信号用mos fet继电器g3vm不含变阻器。

mos fet继电器的名称。

该商品为新型商品, 在各个公司有各种名称、商标。下表表示信号用(相当于g3vm) 的示例。

ssr的内部电路构成例。

固态继电器用语说明。

ssr用语集。

以往是以「投入电流耐量」 来表现的, 但这与负载的浪涌电流容易混淆, 因此改为「接通浪涌电流耐量」 。

固态继电器使用注意事项。

使用ssr前。

实际使用ssr时,有时会发生预想不到的事故。为此,必须尽可能地进行测试。例如,考虑ssr特性时,经常必须考虑到各产品的差异。

有关目录中记载的各额定性能值,如果没有特别指明,则所有值都是在jis c5442标准试验状态(温度15~30℃、相对湿度25~ 85%rh、气压86~106kpa)下的值。确认实际设备时,除了负载条件以外,还必须在和实际使用状态相同的条件下确认使用环境。

关于输入电路。

关于输入侧的接线。

ssr的输入阻抗有一定参差, 应避免若干个输入的串联连接, 否则容易造成误动作。

关于输入噪声。

ssr 动作时间及动作所需的功率极小, 因此必须控制影响到 input端子的噪声。如果噪声施加到端子, 会引起误动作。以下是针对脉冲性噪声和感应性噪声的对策举例。

脉冲性噪声。

利用c、r吸收噪声非常有效。下图是针对光电耦合器方式的 ssr选择c、r的实例。

为满足ssr的输入电压, 在r和电源电压e的关系上确定r的上限。

c变大时,由于c的放电复位时间将变长。

请注意上述2点,确定c、r。

感应噪声。请不要将输入线路和动力线并排设置。感应噪声可能导致ssr 误动作。

当感应噪声在ssr的输入端子处感生电压时,必须通过绞合线(电磁感应)、屏蔽线(静电感应)将影响ssr输入端子的感应噪声引起的感应电压控制在ssr的复位电压以下。

此外,对高频设备发出的噪声,请附加c、r滤波器。

关于输入条件。

关于输入电压的纹波。

输入电压中有纹波的场合, 请将峰值电压设定在使用电压的最大值以下, 谷值电压设定在使用电压最小值以上后使用。

漏电流对策。

通过晶体管输出驱动ssr的场合, 有时会由于断开时晶体管的漏电流导致复位不良。作为对策, 请如下图所示, 连接泄放电阻r, 设置加在泄放电阻r两端的电压e在ssr复位电压的1/2以下。

利用下列公式计算泄放电阻r。

r≤ e/(il-i)

e : 加在泄放电阻r两端的电压=ssr复位电压的1/2

il : 晶体管的漏电流。

i : ssr的复位电流。

目录中没有记载ssr复位电流值, 因此要按以下公式计算。

ssr的复位电流=复位电压的最小值/输入阻抗。

恒定电流输入电路的ssr(g3na、g3pa、g3pb等)以0.1ma 计算。

下面以g3m-202p dc24为例进行计算。

复位电流 i=1v/1.6kω =0.625ma

泄放电阻值 r= (1v×1/2)/(il-0.625ma)

开关频率。如果是交流负载开关, 请将开关频率控制在10hz下使用, 如果是直流负载开关, 请将开关频率控制在100hz以下使用。

如果超出上述开关频率使用, 则可能导致ssr的输出跟不上。

输入阻抗。在输入电压有一定宽度的ssr (如g3f、g3h) 中, 有些机种的输入阻抗会随着输入电压发生变化, 输入电流也随之发生变化。用半导体等驱动ssr的场合, 电压会导致半导体故障, 请对设备进行确认后使用。

下面是代表例。

关于输出电路。

关于交流开关型ssr输出处的噪声、浪涌。

ssr 使用的交流电源中叠加有能量较大的浪涌电压的场合, 由于插入ssr的load端子之间的c、r缓冲电路(内置在ssr 中) 的抑制能力不足, 会超出ssr瞬态峰值电压, 导致ssr的过电压破坏。

要测定浪涌在很多情况下都是比较困难的, 基本上都是采用增加变阻器。最终使用阶段可确认没有浪涌的场合除外。

g3na、g3s、g3pa、g3pb、g3pc、g3ne、g3j、g3nh、 g9h、g3dz、g3rz、g3fm以外的机种中没有内置浪涌吸收用可变电阻。请务必在开关感性负载时实施附加浪涌吸收元件等浪涌对策。

下面是附加了浪涌电压吸收元件时的对策举例。

本公司是在以下条件下通过耐冲击电压试验, 来确认ssr输出侧耐量的。

关于输出侧的连接。

请避免ssr输出侧的并联。ssr的场合, 不可能出现输出侧两头都为on的情况, 因此负载电流不会增加。

关于直流开关型ssr的输出处的噪声·浪涌。

连接螺线管、电磁阀等负载时, 请连接防止反电动势的二极管。施加超出ssr输出元件耐压的反电动势时, 会导致ssr输出元件的破坏。作为相应措施,可以将表1的元件和负载并联插入。

(参照下图)

吸收元件中, 二极管方式是抑制反电动势效果最好的。但螺线管、电磁阀的复位时间会变长。请在实际使用电路上确认后使用。

另外, 可以使用二极管和齐纳二极管缩短复位时间。在这种情况下, 齐纳二极管的齐纳电压(vz) 越高复位时间越短。

表1 吸收元件例。

参考)二极管的选择方法。

耐电压=vrm≥电源电压×2

正向电流=if≥负载电流。

齐纳二极管的选择方法。

齐纳电压=vz<ssr的集电极发射极之间电压。

(电源电压+2v)

齐纳浪涌功率=prsm>vz×负载电流×安全率(2~3)

如果齐纳电压(vz) 增高, 则齐纳二极管的容量(prsm) 将变大。

固态继电器工作原理解析

固态继电器 ssr 与机电继电器相比,是一种没有机械运动,不含运动零件的继电器,但它具有与机电继电器本质上相同的功能。ssr是一种全部由固态电子元件组成的无触点开关元件,他利用电子元器件的点,磁和光特性来完成输入与输出的可靠隔离,利用大功率三极管,功率场效应管,单项可控硅和双向可控硅等器件的开关特性...

固态继电器工作原理和应用实例

单向可控硅 增强型ssr 由于处在单极性工作状态,此时只受静态电压上升率所限制 典型值200v s 因此增强型固态继电器hs系列比普通型ssr的换向dv dt指标提高了5 20倍。由于采用两只大功率单向可控硅反并联,改变了电流分配和导热条件,提高了ssr输出功率。增强型ssr在大功率应用场合,无论是...

固态继电器原理及接线方法

工作原理。过零触发型ac ssr为四端器件,其内部电路如图1所示 为输入端 为输出端。r0为限流电阻,光耦合器将输入与输出电路在电气上隔离开,v1构成反相器,r4 r5 v2和晶闸管v3组成过零检测电路,ur为双向整流桥,由v3和ur用以获得使双向晶闸管v4开启的双向触发脉冲,r3 r7为分流电阻,...