固態(tài)繼電器的應(yīng)用分析

黃鴻智 長沙市南雅中學(xué)

固態(tài)繼電器的應(yīng)用分析

黃鴻智 長沙市南雅中學(xué)

較傳統(tǒng)意義上的機(jī)電繼電器而言，固態(tài)繼電器有著可靠性更高、響應(yīng)速度更快等等優(yōu)勢(shì)所在，這使得其在現(xiàn)階段的許多行業(yè)領(lǐng)域中都有了更為廣闊的應(yīng)用空間。本文基于對(duì)固態(tài)繼電器概念及分類、優(yōu)點(diǎn)分析的基礎(chǔ)上，對(duì)固態(tài)繼電器的運(yùn)用現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)，希望能為更多行業(yè)人士提供幫助與借鑒。

固態(tài)繼電器 應(yīng)用 分析

固態(tài)繼電器，是隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展下而應(yīng)運(yùn)而生的一種新型無觸點(diǎn)開關(guān)器件。由于其具備了電子元件開關(guān)的特點(diǎn)，而使得其在接通和斷開的過程中不會(huì)產(chǎn)生觸點(diǎn)以及火花。固態(tài)繼電器的作用在于，它既能夠盡可能地使驅(qū)動(dòng)功能強(qiáng)化，又具備了強(qiáng)大的隔離功能。這使得其可以在一些驅(qū)動(dòng)大功率開關(guān)執(zhí)行機(jī)構(gòu)被廣泛應(yīng)用到，且其又可以比其他繼電器的應(yīng)用性能更佳。

1 固態(tài)繼電器概述

1.1 概念及分類

固態(tài)繼電器，簡稱SSR，是由微電子電路、分立電子器件以及電力電子功率器件組成的無觸點(diǎn)開關(guān)。對(duì)固態(tài)繼電器的分類可以從以下幾點(diǎn)著手：從使用的場(chǎng)合角度來說，固態(tài)繼電器可以分為交流型和直流型；從開關(guān)方式角度來說，固態(tài)繼電器可以分為電壓過零導(dǎo)通型和隨機(jī)導(dǎo)通型；從輸出的開關(guān)元件角度來說，固態(tài)繼電器可以分為雙向可控硅輸出型和單向可控硅反并聯(lián)型；從安裝方式角度來說，固態(tài)繼電器可分為印刷路板上用的針插式和固定在金屬底板上的裝置式；從輸入端角度來說，固態(tài)繼電器可以分為恒流源型和串電阻限流型；從觸發(fā)形式角度來說，固態(tài)繼電器可以分為零壓型和調(diào)相型。

1.2 優(yōu)點(diǎn)分析

固態(tài)繼電器的優(yōu)點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)：①可靠性高、壽命長，其原因在于固態(tài)繼電器的內(nèi)部并沒有使用機(jī)械零部件，固態(tài)繼電器可以在固體器件的運(yùn)用下實(shí)現(xiàn)在高沖擊、振動(dòng)的環(huán)境下作業(yè)；②受電磁干擾影響小，在過零發(fā)技術(shù)的支持下，固態(tài)繼電器在作業(yè)時(shí)的電流大大提高，且受外界環(huán)境的影響也是十分小的；③轉(zhuǎn)換速度快，由于固態(tài)繼電器應(yīng)用的是固體器件，使得其在開關(guān)的切換上十分的快速、簡便；④輸入功率低，固態(tài)繼電器的輸入電壓范圍廣泛、驅(qū)動(dòng)功率不高，且可以與其他多種集成電路形成兼容，而使得其有著十分不錯(cuò)的負(fù)載能力。

2 固態(tài)繼電器的應(yīng)用現(xiàn)狀分析

2.1 單相/三相固態(tài)繼電器

單相/三相固態(tài)繼電器的特點(diǎn)在于，其具有直流輸入控制、交流過零導(dǎo)通和過零關(guān)斷輸出的特點(diǎn)。在對(duì)電流進(jìn)行控制的操作中，單相/三相固態(tài)繼電器可以從零電壓起發(fā)動(dòng)，并能夠在將di/dt比值降低后減小對(duì)電網(wǎng)輻射的影響，而且還可以確保發(fā)動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性。此外，在零電壓關(guān)斷時(shí)，其仍然可以通過將負(fù)載的反電動(dòng)勢(shì)降低下對(duì)固態(tài)繼電器及其他的使用電器進(jìn)行保護(hù)。

2.2 AE系列固態(tài)繼電器

AE系列固態(tài)繼電器，即一種以E系列固態(tài)繼電器為基礎(chǔ)、將整流電路置于輸入控制端前的繼電器。它的特點(diǎn)有：交流輸入控制、交流過零導(dǎo)通以及過零關(guān)斷輸入等等。在對(duì)AE系列固態(tài)繼電器的使用過程中，可以實(shí)現(xiàn)交流控制操作，尤其是對(duì)于一些交流電源控制的設(shè)備來說，效果更佳明顯。

2.3 直流輸入控制和直流輸出型固態(tài)繼電器

直流輸入控制和直流輸出型固態(tài)繼電器中較為顯著的是D系列固態(tài)繼電器，其不僅僅可以推動(dòng)許多電子器件的輸出，還可以對(duì)多種直流供電執(zhí)行機(jī)械進(jìn)行控制，而且可以實(shí)施直流電平轉(zhuǎn)換以及隔離等等操作。此種固態(tài)繼電器具有使用簡便、可在潮濕、腐蝕等環(huán)境下運(yùn)行的特點(diǎn)，現(xiàn)階段運(yùn)用較為廣泛的有控制照明設(shè)備、電磁裝置、智能儀表等等。在應(yīng)用此類固態(tài)繼電器過程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：①若其處于長時(shí)間的額定電流下運(yùn)行時(shí)，應(yīng)適當(dāng)性的配備散熱器，防止因溫度過高而導(dǎo)致的電器燒壞或者有其他的故障發(fā)生；②盡可能的采用限制浪涌電流方法對(duì)其容性負(fù)載進(jìn)行控制；③可采取限制瞬間過壓的方法對(duì)其感性負(fù)載進(jìn)行控制。

2.4 TR系列固態(tài)繼電器

在TR系列固態(tài)繼電器的運(yùn)用下，其可以通過對(duì)外配的1只電位器調(diào)節(jié)下完成對(duì)輸出端負(fù)載兩端電壓波形的控制過程。此外，其還可以在對(duì)電壓和功率的控制下，實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)行要求的滿足。總體而言，TR系列固態(tài)繼電器的優(yōu)勢(shì)在于其在使用中操作簡便，是一種自觸發(fā)式無源控制繼電器。其可以滿足對(duì)照明設(shè)備的亮度調(diào)節(jié)，而且可以實(shí)現(xiàn)對(duì)其他多種設(shè)備的功率調(diào)節(jié)等等。

3 結(jié)語

綜上所述，固態(tài)繼電器作為一種由微電子電路、分立電子器件以及電力電子功率器件組成的新型無觸點(diǎn)開關(guān)器件，具有可靠性高、壽命長、受電磁干擾影響小、轉(zhuǎn)換速度快、輸入功率低等特點(diǎn)。與傳統(tǒng)的機(jī)電繼電器相比，固態(tài)繼電器具有十足的優(yōu)勢(shì)所在，以此確保了其在目前各行業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用價(jià)值。筆者分別從單相/三相固態(tài)繼電器、AE系列固態(tài)繼電器、直流輸入控制和直流輸出型固態(tài)繼電器以及TR系列固態(tài)繼電器這四個(gè)方面論述了固態(tài)繼電器的應(yīng)用現(xiàn)狀，旨在幫助引發(fā)更多讀者朋友們的思考與探索。

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