Какова структура твердотельного реле

Какова структура твердотельного реле

Твердотельные реле являются активными устройствами с четырьмя клеммами, две из четырех клемм являются клеммами управления входом, а две другие клеммы являются клеммами управления выходом. Хотя типы и характеристики SSR-переключателей многочисленны, их структура схожа и состоит в основном из трех частей (как показано на рисунке 2.1): входная цепь (цепь управления), цепь привода и выходная цепь (управляемая цепь).

Входная цепь:

Входная цепь твердотельного реле, которая также называется схемой управления, обеспечивает петлю для входного управляющего сигналом, что делает сигнал управления в качестве триггера источника для твердотельного реле. В соответствии с различными типами входного напряжения, входную схему можно разделить на три типа: входную цепь постоянного тока, входную цепь переменного тока и входную цепь переменного / постоянного тока.

Входную цепь постоянного тока можно дополнительно разделить на входную цепь резистивного входа и входную цепь постоянного тока .

  1) Резистивная входная цепь, чей входной ток увеличивается линейно с увеличением входного напряжения, и наоборот. Если управляющий сигнал имеет фиксированное управляющее напряжение, следует выбрать входную цепь резистора.

  2) Входная цепь постоянного тока. Когда входное напряжение входной цепи постоянного тока достигает определенного значения, ток больше не будет увеличиваться, очевидно, с увеличением напряжения. Эта функция позволяет использовать твердотельное реле с постоянным током в довольно широком диапазоне входного напряжения. Например, когда диапазон изменения напряжения управляющего сигнала достаточно большой (например, 3 ~ 32 В), рекомендуется использовать твердотельное реле постоянного тока с входной цепью постоянного тока, чтобы обеспечить надежную работу твердотельного реле постоянного тока в течение весь диапазон входного напряжения.

Некоторые из этих входных цепей управления имеют функции управления положительной и отрицательной логикой, инвертирования и другие, а также совместимость логических схем. Таким образом, твердотельные реле могут быть легко подключены к цепям TTL (транзисторно-транзисторная логика), CMOS- цепям (дополнительные цепи металл-оксид-полупроводник), DTL- цепям (диодно-транзисторные логические схемы) и HTLсхемы (высокопороговые логические схемы). В настоящее время DTL постепенно заменяется TTL, а HTL заменяется CMOS. И если в качестве входного сигнала используется сигнал с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ), частоту переключения ВКЛ / ВЫКЛ источника питания переменного тока следует установить на значение менее 10 Гц, или частота выходного переключения в выходной цепи SSR переменного тока не может сохраняться с этим.

Схема привода:

Схема возбуждения твердотельного реле состоит из трех частей: цепи изолирующей связи, цепи функций и цепи запуска. Однако в соответствии с фактическими потребностями твердотельного реле, только одна / две из этих частей могут быть включены.

1. Изолированная цепь сцепления:

В изоляции и соединительные методы ввода / вывода цепей (вход / выход цепи) твердотельных реле в настоящее время используют два способа, OPTOCOUPLER цепи и цепи Трансформатор высокой частоты.

  1) Оптопара (также называемая фотопарой, оптическим соединителем, оптоизолятором или оптическим изолятором) непрозрачно укомплектована инфракрасным светодиодом (светоизлучающим диодом) и оптическим датчиком для обеспечения изолированного управления между «стороной управления» и «стороной нагрузки» потому что между «излучателем света» и «датчиком света» нет электрической или физической связи, кроме луча. Типы комбинаций «источник-датчик» обычно включают в себя: «светодиод-фототранзистор» (фототранзисторная муфта), «светодиод-триак» (фототриаковая муфта) и «матрица светодиод-фотодиод» (стек фотодиодов используется для возбуждения пары МОП-транзисторов или IGBT).

  2) Схема связи высокочастотного трансформатора использует высокочастотный трансформатор для преобразования управляющего сигнала на входе в сигнал возбуждения на выходе. Процесс детали, то входной сигнал управления производит автоколебательный высокочастотный сигнал , который будет передаваться через сердечник трансформатора к вторичным обмоткам трансформатора , а после обработки по детекции / выпрямительной схеме и логической схема, сигнал будет в конечном счете станет управляющий сигнал для запуска цепи запуска.

2. Функциональная схема:

Функциональная схема может включать в себя различные функциональные схемы, такие как схемы обнаружения, выпрямительная схема, схемы пересечения нуля , схемы ускорения, схемы защиты , дисплей цепь и т.д.

3. Цепь запуска:

Схема триггера используется , чтобы обеспечить запускающий сигнал к выходной цепи.

Выходная цепь:

Выходная цепь из твердотельного реле управляются с помощью пускового сигнала для включения на переключении / выключение источника питания нагрузки.

Выходная схема в основном состоит из выходного компонента (микросхемы) и контура поглощения (который действует как ограничитель переходных процессов) и иногда включает в себя схему обратной связи. До настоящего времени выходной компонент твердотельных реле в основном включает в себя:  биполярный переходный транзистор (биполярный транзистор или BJT, который разделен на два типа, PNP и NPN), тиристор (кремниевый выпрямитель или SCR), триак (двунаправленный триод, Двунаправленный тиристор, двунаправленный управляемый выпрямитель или BCR, полевой транзистор металл-оксид-полупроводник (MOSFET), биполярный транзистор с изолированным затвором (IGBT), MOSFET из карбида кремния (SIC MOSFET, разновидность широкой запрещенной зоны) транзистор с самой высокой рабочей температурой спая промышленного класса 200 ° C, низким энергопотреблением и компактными размерами) и так далее.

Выходную цепь твердотельного реле можно разделить на три типа: выходная цепь постоянного тока, выходная цепь переменного тока и выходная цепь переменного / постоянного тока. Выходная схема постоянного тока обычно использует биполярный компонент (такой как IGBT или MOSFET) в качестве выходного компонента, а выходная цепь переменного тока обычно использует два тиристора или один триак в качестве выходного компонента.