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皮爾茲pilz固態(tài)繼電器的原理與分類解析

更新時(shí)間:2018-08-23點(diǎn)擊次數(shù):2551

 

皮爾茲pilz固態(tài)繼電器工作原理

 

它是用半導(dǎo)體器件代替?zhèn)鹘y(tǒng)電接點(diǎn)作為切換裝置的具有繼電器特性的無(wú)觸點(diǎn)開關(guān)器件,單相固態(tài)繼電器為四端有源器件,其中兩個(gè)輸入控制端,兩個(gè)輸出端,輸入輸出間為光隔離,輸入端加上直流或脈沖信號(hào)到一定電流值后,輸出端就能從斷態(tài)轉(zhuǎn)變成通態(tài)。

 

皮爾茲pilz固態(tài)繼電器的分類

 

1.交流固態(tài)繼電器按開關(guān)方式分有電壓過零導(dǎo)通型(簡(jiǎn)稱過零型)和隨機(jī)導(dǎo)通型(簡(jiǎn)稱隨機(jī)型)。

 

2.按輸出開關(guān)元件分有雙向可控硅輸出型(普通型)和單向可控硅反并聯(lián)型(增強(qiáng)型)。

 

3.按安裝方式分有印刷線路板上用的針插式(自然冷卻,不必帶散熱器)和固定在金屬底板上的裝置式(靠散熱器冷卻);另外輸入端又有寬范圍輸入(DC3~32V)的恒流源型和串電阻限流型等;固態(tài)繼電器以觸發(fā)形式,可分為零壓型(Z)和調(diào)相型(P)兩種。

 

在輸入端施加合適的控制信號(hào)IN時(shí),P型固態(tài)繼電器立即導(dǎo)通。當(dāng)IN撤銷后,負(fù)載電流低于雙向可控硅維持電流時(shí)(交流換向),固態(tài)繼電器關(guān)斷。Z型固態(tài)繼電器內(nèi)部包括過零檢測(cè)電路,在施加輸入信號(hào)IN時(shí),只有當(dāng)負(fù)載電源電壓達(dá)到過零區(qū)時(shí),固態(tài)繼電器才能導(dǎo)通,并有可能造成電源半個(gè)周期的大延時(shí)。Z型固態(tài)繼電器關(guān)斷條件同P型,但由于負(fù)載工作電流近似正弦波,高次諧波干擾小,所以應(yīng)用廣泛。

 

固態(tài)繼電器由于采用輸出器件不同,有普通型(S,采用雙向可控硅元件)和增強(qiáng)型(HS,采用單向可控硅元件)之分。當(dāng)加有感性負(fù)載時(shí),在輸入信號(hào)截止t1之前,雙向可控硅導(dǎo)通,電流滯后電源電壓90O(純感時(shí))。t1時(shí)刻,輸入控制信號(hào)撤銷,雙向可控硅在小于維持電流時(shí)關(guān)斷(t2),可控硅將承受電壓上升率dv/dt很高的反向電壓。這個(gè)電壓將通過雙向可控硅內(nèi)部的結(jié)電容,正反饋到柵極。

 

如果超過雙向可控硅換向dv/dt指標(biāo)(典型值10V/s,將引起換向恢復(fù)時(shí)間長(zhǎng)甚至失敗。單向可控硅(增強(qiáng)型固態(tài)繼電器)由于處在單極性工作狀態(tài),此時(shí)只受靜態(tài)電壓上升率所限制(典型值200V/s),因此增強(qiáng)型固態(tài)繼電器HS系列比普通型固態(tài)繼電器的換向dv/dt指標(biāo)提高了5~20倍。由于采用兩只大功率單向可控硅反并聯(lián),改變了電流分配和導(dǎo)熱條件,提高了固態(tài)繼電器輸出功率。增強(qiáng)型固態(tài)繼電器在大功率應(yīng)用場(chǎng)合,無(wú)論是感性負(fù)載還是阻性負(fù)載,耐電壓、耐電流沖擊及產(chǎn)品的可靠性,均超過普通固態(tài)繼電器。

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