單項交流固態繼電器怎麽接線
過零觸發型AC—SSR為四端器件，其內部電路如圖1所示。1、2為輸入端，3、4為輸出端。R0為限流電阻，光耦合器將輸入與輸出電路在電氣上隔離開，V1構成反相器，R4、R5、V2和晶閘管V3組成過零檢測電路，UR為雙向整流橋，由V3和UR用以獲得使雙向晶閘管V4開啟的雙向觸發脈沖，R3、R7為分流電阻，分別用來保護V3和V4，R8和C組成浪湧吸收網絡，以吸收電源中帶有的尖峰電壓或浪湧電流，防止對開關電路產生沖擊或幹擾。
要指出的是所謂“過零”並非真的必須是電源電壓波形的零處，而壹般是指在10～25V或-(10～25)V區域內進行觸發，如圖2所示。圖中交流電壓分三個區域，Ⅰ區為-10V～+10V範圍，稱為死區，在此區域中加入輸入信號時不能使SSR導通。Ⅱ區為10～25V和-(10～25)V範圍，稱為響應區，在此區域內只要加入輸入信號，SSR立即導通。Ⅲ區為幅值大於25V的範圍，稱為抑制區在此區域內加入輸入信號，SSR的導通被抑制。
當輸入端未加電壓信號時，光耦合器的光敏晶體管因未接收光而截止，V1飽和，V3和V4因無觸發電壓而截止，此時SSR關閉。當加入輸入信號時，光耦合器中的發光二極管發光，光敏晶體管飽和，使V1截止。此時若V3兩端電壓在-(10～25)V或10～25V範圍內時，只要適當選擇分壓電阻R4和R5，就可使V2截止，這樣使V3觸發導通，從而使V 4的控制極上得到從R6→UR→V 3→UR→R7或反方向的觸發脈沖，而使V4導通，使負載接通交流電源。而若交流電壓波形在圖2中的Ⅲ區內時，則因V2飽和而抑制V3和V4的導通，而使SSR被抑制，從而實現了過零觸發控制。由於10～25V幅值與電源電壓幅值相比可近似看作“零”。因此，壹般就將過零電壓粗略地定義為0～±25V，即認為在此區域內，只要加入輸入信號，過零觸發型AC—SSR都能導通。
當輸入端電壓信號撤除後，光耦合器中的光敏晶體管截止，V1飽和，V3截止，但此時V4仍保持導通，直到負載電流隨電源電壓減小到小於雙向晶閘管的維持電流時，SSR才轉為截止。
SSR的輸出端器件可分為雙向晶閘管和兩只單向晶閘管反並聯形式。若負載為電動機壹類的感性負載，則其靜態電壓上升率dv/dt是壹個重要參數。由於單向晶閘管靜態電壓上升率(200V/μs)大大高於雙向晶閘管的換向指標(10V/μs)，因此若采用兩只大功率單向晶閘管反並聯代替雙向晶閘管，壹方面可提高輸出功率；另壹方面也可提高耐浪湧電流的沖擊能力，這種SSR稱為增強型SSR。
SSR固態繼電器以觸發形式,可分為零壓型(Z)和調相型(P)兩種。在輸入端施加合適的控制信號VIN時,P型SSR立即導通。當VIN撤銷後,負載電流低於雙向可控矽維持電流時(交流換向),SSR關斷。
Z型SSR內部包括過零檢測電路,在施加輸入信號VIN時,只有當負載電源電壓達到過零區時,SSR才能導通,並有可能造成電源半個周期的最大延時。Z型SSR關斷條件同P型,但由於負載工作電流近似正弦波,高次諧波幹擾小,所以應用廣泛。
先鋒公司電子廠SSR由於采用輸出器件不同,有普通型(S,采用雙向可控矽元件)和增強型(HS,采用單向可控矽元件)之分。當加有感性負載時,在輸入信號截止t1之前,雙向可控矽導通,電流滯後電源電壓90O(純感時)。t1時刻,輸入控制信號撤銷,雙向可控矽在小於維持電流時關斷(t2),可控矽將承受電壓上升率dv/dt很高的反向電壓。這個電壓將通過雙向可控矽內部的結電容,正反饋到柵極。如果超過雙向可控矽換向dv/dt指標(典型值10V/s,將引起換向恢復時間長甚至失敗。
單向可控矽(增強型SSR)由於處在單極性工作狀態,此時只受靜態電壓上升率所限制(典型值200V/s),因此增強型固態繼電器HS系列比普通型SSR的換向dv/dt指標提高了520倍。由於采用兩只大功率單向可控矽反並聯,改變了電流分配和導熱條件,提高了SSR輸出功率。
增強型SSR在大功率應用場合,無論是感性負載還是阻性負載,耐電壓、耐電流沖擊及產品的可靠性,均超過普通固態繼電器,並達到了進口產品的基本指標,是替代普通固態繼電器的更新產品。