Что такое SPDT Switch и SPDT SSR?

§ 1. Что такое SPDT Switch?

SPDT (Single Pole Double Throw) - это специальная структура переключателей. В отличие от обычных переключателей SPST (Single Pole Single Throw), переключатели SPDT управляют рабочим состоянием двух устройств, и эти два устройства работают в противоположном состоянии. Например, переключатель SPDT подключен к устройству A и устройству B, устройство A будет включено, а устройство B выключено, если переключатель SPDT выключен; и наоборот, если переключатель SPDT включен, устройство A будет выключено, а устройство B будет включено. Поэтому мы можем знать, что независимо от того, в каком состоянии работает переключатель SPDT, будет включено только одно устройство.

1.1 Какова структура коммутатора SPDT

Основы структуры переключателя SPDT:
полюс : полюс является контроллером внутри переключателя. Обычно мы используем однополюсный, двухполюсный и т. Д., Чтобы показать, сколько отдельных цепей управляется переключателем.
Бросок : Бросок означает цепь, которая будет контролироваться полюсом. Мы обычно используем одиночный бросок, двойной бросок и т. Д., Чтобы показать, сколько цепей будет контролироваться одним полюсом.
Открыто : если полюс отключен на один бросок, состояние этого броска называется открытым состоянием или открытием.
Закрытие : если полюс связан с одним броском, состояние этого броска называется состоянием закрытия или закрытием.
НЕТ (нормально открытый): Если цепь выброса по умолчанию отключена от полюса (когда полюс не подвержен никаким внешним воздействиям), эта цепь выброса будет называться нормально разомкнутой цепью (цепь НО, цепь N / O), и переключатель будет называется нормально разомкнутым переключателем (переключатель НЕТ, переключатель N / O).
NC (нормально замкнутый) : если цепь выброса по умолчанию подключена к полюсу (когда на полюс не действуют никакие внешние силы), эта цепь выброса будет называться нормально замкнутой цепью (цепь NC, цепь N / C), и переключатель будет называться нормально замкнутым (NC-переключатель, N / C-переключатель).

Переключатель SPDT представляет собой устройство с пятью клеммами - две входные клеммы и три выходных клеммы (две клеммы подключаются к нагрузке , а одна клемма подключается к общей клемме ). И если одна из выходных клемм переключателя SPDT не подключается к какой-либо схеме (что означает, что к переключателю SPDT подключена только одна схема управления и одна выходная схема), переключатель SPDT функционирует как переключатель SPST.

Как правило, SPDT-переключатель будет более подходящим и эффективным для некоторых специальных приложений, чем то, что могут сделать два обычных SPST- переключателя (для которых нужны две цепи управления), например, переключение двух разных источников питания в противоположном состоянии или активация двух цепей с различными функциями в противоположных статус.

1.2 Как работает SPDT Switch

В зависимости от способа работы, однополюсный двухпозиционный переключатель может быть разделен на переключатель SPDT типа BBM ( прерывание до изготовления ) и переключатель SPDT типа MBB ( выполнение до прерывания ).

1) Переключатель SPDT BBM (разрыв перед изготовлением)

По умолчанию полюс выключателя BBM SPDT подключен к цепи выброса NC и отключен от цепи выброса NO. При переключении выключателя до замыкания он сначала отключается от цепи ЧПУ, а затем подключается к цепи НО.

2) Переключатель SPDT MBB (Make Before Break)

По умолчанию полюс переключателя SPDT MBB подключен к цепи выброса NC и отключен от цепи выброса NO. При включении переключателя «сделать до отрыва» он сначала подключается к цепи NO, а затем отключается к цепи NC.

§ 2. Что такое твердотельное реле SPDT?

Все компоненты переключателя ( MOSFET , SCR ,  TRIAC , IGBT и т. Д.) В твердотельном реле работают только как SPST-переключатель, и в твердотельном реле нет ни одного компонента, который бы имел функцию SPDT. Кроме того, оптопара (с оптоэлектронной изоляцией) используется в обычном твердотельном реле в качестве компонента передачи сигнала, поэтому схема управления входом переключателя SSR электрически изолирована от его выходной цепи. Поэтому, если требуется полупроводниковое реле SPDT, мы можем модифицировать переключатель SPST SSR только с помощью специальной схемы. И из-за электронногоПереключатель компонентов, твердотельные реле SPDT более эффективны и потребляют меньше энергии, чем механические реле SPDT.

Основы конструкции переключателя SPDT ССР немного отличаются от структуры SPDT переключателя:
«Полюс» - «Генерировать (Throw A и Бросьте B)»:
«общее назначение двухтактными выходов (GPout) ^① » - " Диоды и Фотодиоды ";
« Фотодиод массив ^② » - « N-канальный режим усиления МОП - транзистор , и N-канальный режим истощения МОП - транзистор »
Открыть: Если полюс отключен до одного броска, состояние этого броска называются открытым состоянием или открытым.
Закрытие: если полюс связан с одним броском, состояние этого броска называется состоянием закрытия или закрытием.
Если цепь выброса по умолчанию отключена от полюса (когда полюс не находится под напряжением или не заряжен или уровень напряжения на полюсе равен нулю), эта цепь выброса будет называться нормально разомкнутой цепью (цепь НО, цепь N / O) и полупроводниковый реле будет называться нормально разомкнутым выключателем SSR (выключатель NO SSR, выключатель N / O SSR).
NC (нормально замкнутый): если по умолчанию цепь выброса подключена к полюсу (когда полюс не находится под напряжением или не заряжен или уровень напряжения на полюсе равен нулю), эта цепь выброса будет называться нормально замкнутой цепью (цепь NC , Цепь N / C), и полупроводниковый релейный переключатель будет называться нормально замкнутым переключателем SSR (NC-переключатель SSR, переключатель N / C SSR).
① Двухтактные выходы: Двухтактные выходы обычно используются для двух триодов, которые управляются двумя дополнительными сигналами (то есть, если один транзистор включен, другой транзистор должен быть выключен). А двухтактные выходы могут выводить высокий уровень напряжения и низкий уровень напряжения, оба из которых могут управлять компонентами переключателя.
Array Фотодиодная матрица: стек фотодиодов используется для управления парой MOSFET или IGBT.

2.1 Как работает SPDT SSR Switch

Согласно «Pole - Throw», полупроводниковые реле SPDT можно разделить на два типа: двухтактные и фотодиодно-матричные.

1) Твердотельное реле типа SPDT Push-Pull

Общая принципиальная схема двухтактного реле SPDT SSR, как показано ниже (как показано на рисунке 7). Переключатель SPDT SSR двухтактного типа состоит из двух светодиодов ( D1 , D2 ) и двух фото-TRIAC ( TRIAC1 , TRIAC2 ). D1 и TRIAC1 образуют цепь 1 , а D2 и TRIAC2 образуют цепь 2 . Двухтактный сигнал ( GPout ) генерируется на входной управляющей клемме SPDT SSR, а LOAD1 и LOAD2 подключаются к двум выходным клеммам реле SPDT SSR.

Согласно сигналу GPout, полупроводниковое реле SPDT будет иметь три состояния:

1. Когда на входной клемме генерируется низкий уровень напряжения, D2 будет выключен, и D1 будет включен, и TRIAC1 проведет, затем CIRCUIT1 закроется, и, наконец, LOAD1 будет включен.
2. Когда на входной клемме генерируется высокий уровень напряжения, D1 будет выключен, и D2 будет включен, и TRIAC2 проведет, затем CIRCUIT2 закроется, и наконец, LOAD2 будет включен.
3. Если на входной клемме нет сигнала, D1 и D2 будут выключены, а CIRCUIT1 и CIRCUIT2 не будут включены.

Примечание. Поскольку выходы GPout и рабочее напряжение светодиода должны соответствовать определенным ограничениям и требованиям, применение твердотельного реле SPDT двухтактного типа не очень широко.

2) Фотодиодная матрица типа SPDT Твердотельное реле

Ниже показана общая принципиальная схема реле SPDT SSR с фотодиодной матрицей (как показано на рисунке 8), которое может работать в источниках постоянного и переменного тока. Типа фотодиода-массива Переключатель однополюсный ССР состоит из одного фотодиода-массива ( D1 ), и четыре N-МОП - транзисторы ( MOS1 и MOS2 являются повышение режима N-МОП - транзисторы ^③ ; MOS3 и MOS4 являются режим истощения N-МОП - транзисторы ^④ ). MOS1 и MOS2 образуют схему1 , а MOS3 и MOS4 образуют цепь2 . Есть 5 выходных терминалов, port1 , port2 , порту3 , порту4 , Port5и Port1 является общим терминалом. LOAD1 и LOAD2 подключены к переключателю SPDT.

Mode Режим улучшения N-канальный MOSFET включится, когда Vgs > Vgs (th) ^⑤ , иначе он не будет работать.
N N-канальный MOSFET в режиме истощения включится при нулевом входе и выключится, когда его Vgs будет отрицательным.
Gs Vgs - напряжение от затвора до источника ; Vgs (th) - пороговое напряжение от затвора до источника.

1. Источник питания постоянного тока
Когда реле SSD фотодиодного массива SPDT работает в источнике постоянного тока, LOAD1 должен быть подключен к PORT2, а LOAD2 должен быть подключен к PORT4, чтобы MOS2 и MOS4 не работали.

Когда фотодиодная матрица отключена, напряжение затвора MOS1 ниже порогового напряжения и не включается, поэтому LOAD1 отключается; напряжение затвора MOS3 является нулевым входом и будет проводить, так что LOAD2 будет включен (как показано на рисунке 9).

Когда матрица фотодиодов включена, напряжение на затворе MOS1 превышает пороговое напряжение и включается, так что LOAD1 будет включен; напряжение на затворе MOS3 отрицательно и не будет проводить, поэтому LOAD2 будет отключен (как показано на рисунке 10).

2. Источник питания переменного тока
Когда реле SSD фотодиодного массива SPDT работает в источнике питания переменного тока, LOAD1 должен быть подключен к PORT3, а LOAD2 должен быть подключен к PORT5.

Когда фотодиодная матрица отключена, напряжение затвора MOS1 и MOS2 ниже порогового напряжения и не включается, поэтому LOAD1 выключается; напряжение затвора MOS3 и MOS4 является нулевым входом и будет проводить, так что LOAD2 будет включен (как показано на рисунке 11).

Когда фотодиодная матрица включена, напряжение на затворе MOS1 и MOS2 превышает пороговое напряжение и включается, так что LOAD1 будет включен; напряжение на затворе MOS3 и MOS4 отрицательное и не будет проводить, поэтому LOAD2 будет выключен (как показано на рисунке 12).

Примечание. Из-за особенностей полевых МОП-транзисторов с усилением N-каналов и полевых МОП-транзисторов с истощением N-каналов этот вид твердотельных реле широко используется для управления цепью нагрузки постоянного тока и цепью нагрузки переменного тока.

2.2 Каковы приложения SPDT SSR Switch

Солнечное зарядное устройство

Твердотельные реле SPDT обычно используются в солнечных зарядных системах (таких как портативные солнечные зарядные устройства) для управления зарядным оборудованием солнечных элементов. Рабочее состояние (состояние зарядки и состояние питания) солнечных элементов переключаются очень часто, поэтому механические реле SPDT не могут удовлетворить это требование, но SSR SPDT могут.

Система мягкого стартера

Когда электронные / электрические системы (и их подсистемы) работают нормально, частота переключения их состояния плавного пуска и состояния останова очень высока. Следовательно, выключатель SPDT «до остановки» должен быть оборудован для предотвращения перенапряжения при переключении.

Устройство дистанционного управления / Радиопередатчик

Если устройство дистанционного управления хочет управлять несколькими объектами, оно должно изменить передаваемый сигнал; если вышка связи хочет переключить получателя, ей необходимо изменить сигнал передачи. Оборудование такого типа требует строгой рабочей частоты и рабочей точности, и в большинстве случаев твердотельные реле SPDT могут соответствовать этим требованиям.

Спутниковый обогреватель

В космической среде к каждому устройству предъявляются высокие требования (вес, способность к помехам, адаптивность и т. Д.). Твердотельное реле SPDT (с большим количеством преимуществ, таких как малый вес, высокая производительность, длительный срок службы, низкое энергопотребление, низкое значение EMR и т. Д.) Отвечает этим требованиям и намного лучше, чем электромеханическое реле SPDT (простая структура, но большой вес, плохая способность против вмешательства и не могут адаптироваться к сложным ситуациям из-за избыточного веса).

§ 3. MGR (HUIMULTD) SPDT твердотельное реле

3.1 Как выбрать MGR (HUIMULTD) SPDT SSR

1) Твердотельное реле переменного тока серии MGR-1KB

Значение типа:
MGR - 1: [Однофазный] - КБ: [SPDT (однополюсный, двухтактный )] - 48: [Напряжение нагрузки 480 В переменного тока] - 40: [40 А]

Управляющее напряжение :
3 ~ 32 В постоянного тока (например, 3 В постоянного тока, 5 В постоянного тока) , 9 В постоянного тока, 12 В постоянного тока, 18 В постоянного тока, 24 В постоянного тока, 32 В постоянного тока или настраиваемое управляющее напряжение)
Ток управления :
сверхнизкий входной ток, ≤20 мА
Напряжение нагрузки :
однофазное 24 ~ 480 В переменного тока (например, 24 В переменного тока, 48 В переменного тока, 110 В переменного тока, 230 В переменного тока, 380 В переменного тока, 480 В переменного тока или настраиваемая нагрузка напряжение)
Ток нагрузки :
10А, 15А, 20А, 25А, 30А, 40А
Размеры и монтаж :
57.4mm * 44.8mm * 28мм; Твердотельное реле для монтажа в панель с транспортной крышкой, металлическим основанием и винтовыми клеммами

2) Однофазное твердотельное реле переменного тока серии MGR-1AKB

Тип значение:
MGR - 1: [Однофазный] - А: [Напряжение управления 85-265VAC] - КБ: [SPDT (однополюсный, Двойной бросок)] - 48: [нагрузки напряжение 480VAC] - 40: [40О]

Контроль напряжение :
85 ~ 265VAC (например, 100VAC, 110VAC / 120VAC, 200VAC, 220VAC / 230VAC, 240VAC или заказное управляющего напряжения)
Контроль тока :
Ультра тока низкого входного сигнала, ≤ 10 мА
напряжение нагрузки :
Одна фаза 24 ~ 480VAC (например, 24VAC, 48VAC, 110 В, 230 В, 380 В, 480 В или индивидуальное напряжение нагрузки)
Ток нагрузки :
10А, 15А, 20А, 25А, 30А, 40А
Размеры и монтаж :
57.4mm * 44.8mm * 28мм; Твердотельное реле для монтажа в панель с транспортной крышкой, металлическим основанием и винтовыми клеммами

3.2 Почему стоит выбрать MGR (HUIMULTD)

HUIMU Industrial специализируется на предоставлении продуктов и решений для промышленного контроля (таких как твердотельные реле) и состоит из двух компаний: HUIMU Trade и MGR.

MGR - современная высокотехнологичная компания, которая занимается разработкой, производством, продажей и обслуживанием твердотельных реле. С момента своего основания MGR всегда придерживался цели «Инновации, Качество, Честность» и миссии «Производство высококачественных продуктов промышленного контроля». На протяжении более 20 лет MGR постоянно вводит новшества и применяет ряд патентов, а твердотельные реле марки MGR хорошо продаются дома и за рубежом.

Полный спектр твердотельных реле MGR от MGR доступен в широком диапазоне моделей и спецификаций, например: одно / трехфазное твердотельное реле, регулятор напряжения, регулятор мощности, регулятор двигателя постоянного тока, трехфазный переключатель с фазовым сдвигом (модуль ), силовые электронные компоненты (модуль) и тд. Широкие производственные линии отвечают потребностям твердотельных реле в различных отраслях промышленности; Высокое качество делает полупроводниковые реле MGR популярными во всех провинциях и городах Китая, а также в Юго-Восточной Азии, на Ближнем Востоке, в Европе и Соединенных Штатах, и завоевывает доверие клиентов.

Фокус и страсть технологии позволили MGR собрать ряд старших инженеров и профессиональных техников. Совместными усилиями технической команды возможности MGR в области исследований и разработок продолжают совершенствоваться и идти в ногу со временем, что позволяет легко проектировать и разрабатывать изделия, изготовленные по индивидуальному заказу OEM & ODM, в соответствии с потребностями клиентов.

Упорство и стремление к качеству заставляют MGR требовать от себя международных стандартов. Каждый рабочий процесс строго соответствует стандарту IS09001, каждая деталь тщательно тестируется на превосходном испытательном оборудовании, а опытный высококвалифицированный персонал с командным духом гармонирует с современным производственным оборудованием, и цель заключается только в производстве высококачественных твердотельных реле ,