模擬交流固態(tài)繼電器
發(fā)布時(shí)間:2012/7/4 19:03:20 訪問(wèn)次數(shù):733
◆由于制造簡(jiǎn)繁的原因,交流固態(tài)繼GRM155F51H103ZA01D電器有“過(guò)零”和“非過(guò)零(即隨機(jī))”兩種類型。非過(guò)零型產(chǎn)品在輸入端施加上有效控制信號(hào)后,輸出端會(huì)立即導(dǎo)通,而過(guò)零型產(chǎn)品則要等到負(fù)載正弦波交流電壓在經(jīng)過(guò)零區(qū)域(即“過(guò)零電壓”,一般約土15V)時(shí)才會(huì)開(kāi)啟導(dǎo)通,但它們的關(guān)斷時(shí)間是一樣的,都是在負(fù)載交流電壓過(guò)零區(qū)域時(shí)關(guān)斷。雖然過(guò)零型產(chǎn)品有可能造成最大半個(gè)周期的延時(shí),但卻減少了對(duì)負(fù)載的沖擊和產(chǎn)生的射頻干擾,成為理想的交流開(kāi)關(guān)器件,因此在控制通斷的場(chǎng)合中應(yīng)用最為廣泛。隨機(jī)型產(chǎn)品的特點(diǎn)是反應(yīng)速度快,它可以受控于移相觸發(fā)脈>中信號(hào),達(dá)到方便地改變交流電網(wǎng)電壓,從而應(yīng)用于精確調(diào)溫、調(diào)光、調(diào)壓等場(chǎng)合。實(shí)際應(yīng)用中,在要求防止射頻干擾產(chǎn)生的場(chǎng)合,應(yīng)選過(guò)零型產(chǎn)品為妥。有的場(chǎng)合不必考慮射頻干擾的影響,則可選用價(jià)格略低的非過(guò)零型產(chǎn)品。但在高速通斷的場(chǎng)合選擇過(guò)零型產(chǎn)品時(shí),必須要考慮由于實(shí)現(xiàn)過(guò)零控制會(huì)使輸出端動(dòng)作時(shí)間相對(duì)干輸入信號(hào)有一個(gè)最大不超過(guò)被控交流電半個(gè)周期的延時(shí)問(wèn)題。
◆普通交流固態(tài)繼電器都是按照在工頻電源下工作而設(shè)計(jì)生產(chǎn)的。在實(shí)際應(yīng)用時(shí),被控交流電源的頻率一般允許在40—60Hz范圍內(nèi),波形要求是正弦波。如在此頻率范圍外或波形不是純正弦波(如夾有方波成分)的情況下,能否正常工作要視具體情況(產(chǎn)品適應(yīng)性、相應(yīng)輔助電路)而定,不能一概而論。另外,固態(tài)繼電器的額定工作電流值隨著工作環(huán)境溫度的升高而下降,故使用固態(tài)繼電器時(shí)要特別注意減少其自身發(fā)熱和增強(qiáng)散熱效果。對(duì)于必須要在較高溫度下使用的產(chǎn)品,一定要按生產(chǎn)廠家提出的要求留有足夠的電流容量,并且還要采取可靠的散熱措施。
◆業(yè)余電子制作或維修時(shí),如果手頭缺少合適的交流固態(tài)繼電器,不妨采用圖4(a)所示的模擬電路來(lái)代替,圖中,發(fā)光二極管VD和光敏電阻器RL構(gòu)成光電耦合器,雙向晶閘管VS作為交流開(kāi)關(guān)。VD用d5mm高亮度紅色發(fā)光二極管,RL用MG45—12型塑料樹(shù)脂封裝光敏電阻器,其他@5mm、亮阻<2kC)、暗阻>1MO的光敏電阻器也可代用。VD和RL按照?qǐng)D4(b)所示,先用塑料膠帶對(duì)頂卷好,再套入一段黑色塑料管內(nèi),管的兩端用黑色瀝青或膠粘封好即成。VS可根據(jù)需要采用TLC336A(額定通態(tài)電流3A、斷重復(fù)峰值電壓600V)等任意型號(hào)的雙向晶閘管,其額定通態(tài)電流即為模擬固態(tài)繼電器的額定工作電流,斷態(tài)重復(fù)峰值電壓即為模擬固態(tài)繼電器的額定輸出電壓。如被控交流電負(fù)載為220V的感性負(fù)載,可在vs的主電極(第一陽(yáng)極和第二陽(yáng)極)兩端并聯(lián)上型號(hào)為MYHl-470/1的壓敏電阻器,以防止負(fù)載產(chǎn)生的自感電壓擊穿雙向晶閘管。
◆實(shí)際使用時(shí),VD和RL構(gòu)成的光電耦合器和雙向晶閘管VS均可直接焊接在電路板上,也可將它們用環(huán)氧樹(shù)脂灌封在合適的塑料殼內(nèi),制成與普通成品完全一樣的模擬交流固態(tài)繼電器。這個(gè)模擬交流固態(tài)繼電器雖然電路簡(jiǎn)單(僅用了3個(gè)普通元器件)、造價(jià)低(不超過(guò)5元),但合理應(yīng)用起來(lái)效果不錯(cuò)。筆者數(shù)年前在自己設(shè)計(jì)的霓蛆燈循環(huán)發(fā)光控制器上應(yīng)用了該模擬電路,經(jīng)在單位大門口長(zhǎng)期使用,證明工作穩(wěn)定可靠。
◆固態(tài)繼電器導(dǎo)通后輸出端存在一定電壓降,會(huì)不可避免地產(chǎn)生熱量,尤其在大電流工作時(shí)更顯突出。為了避免固態(tài)繼電器的溫升超過(guò)允許值,在安裝使用時(shí)必須要考慮散熱效果和安裝位置。一般對(duì)于5A以下的固體繼電器,應(yīng)盡量安裝在機(jī)箱通風(fēng)較好的散熱窗旁邊,或冷卻風(fēng)吹到的地方。安裝時(shí)應(yīng)與印制電路板保持1—2mm的間距,并可將正下方的印制電路板鏤空,以利散熱。當(dāng)兩只或多只固態(tài)繼電器并排安裝時(shí),應(yīng)留有適當(dāng)?shù)拈g距。對(duì)10A以上的固態(tài)繼電器,應(yīng)按照廠家提供的具體參數(shù),根據(jù)固態(tài)繼電器實(shí)際工作電流大小選配不同面積、不同熱阻的散熱器。安裝時(shí),固態(tài)繼電器的底板和散熱器安裝面之間應(yīng)涂抹導(dǎo)熱硅脂,然后用螺絲擰緊。通常,當(dāng)固態(tài)繼電器工作電流太大或表面溫度接近60。C時(shí),應(yīng)使用風(fēng)扇冷卻。
◆由于制造簡(jiǎn)繁的原因,交流固態(tài)繼GRM155F51H103ZA01D電器有“過(guò)零”和“非過(guò)零(即隨機(jī))”兩種類型。非過(guò)零型產(chǎn)品在輸入端施加上有效控制信號(hào)后,輸出端會(huì)立即導(dǎo)通,而過(guò)零型產(chǎn)品則要等到負(fù)載正弦波交流電壓在經(jīng)過(guò)零區(qū)域(即“過(guò)零電壓”,一般約土15V)時(shí)才會(huì)開(kāi)啟導(dǎo)通,但它們的關(guān)斷時(shí)間是一樣的,都是在負(fù)載交流電壓過(guò)零區(qū)域時(shí)關(guān)斷。雖然過(guò)零型產(chǎn)品有可能造成最大半個(gè)周期的延時(shí),但卻減少了對(duì)負(fù)載的沖擊和產(chǎn)生的射頻干擾,成為理想的交流開(kāi)關(guān)器件,因此在控制通斷的場(chǎng)合中應(yīng)用最為廣泛。隨機(jī)型產(chǎn)品的特點(diǎn)是反應(yīng)速度快,它可以受控于移相觸發(fā)脈>中信號(hào),達(dá)到方便地改變交流電網(wǎng)電壓,從而應(yīng)用于精確調(diào)溫、調(diào)光、調(diào)壓等場(chǎng)合。實(shí)際應(yīng)用中,在要求防止射頻干擾產(chǎn)生的場(chǎng)合,應(yīng)選過(guò)零型產(chǎn)品為妥。有的場(chǎng)合不必考慮射頻干擾的影響,則可選用價(jià)格略低的非過(guò)零型產(chǎn)品。但在高速通斷的場(chǎng)合選擇過(guò)零型產(chǎn)品時(shí),必須要考慮由于實(shí)現(xiàn)過(guò)零控制會(huì)使輸出端動(dòng)作時(shí)間相對(duì)干輸入信號(hào)有一個(gè)最大不超過(guò)被控交流電半個(gè)周期的延時(shí)問(wèn)題。
◆普通交流固態(tài)繼電器都是按照在工頻電源下工作而設(shè)計(jì)生產(chǎn)的。在實(shí)際應(yīng)用時(shí),被控交流電源的頻率一般允許在40—60Hz范圍內(nèi),波形要求是正弦波。如在此頻率范圍外或波形不是純正弦波(如夾有方波成分)的情況下,能否正常工作要視具體情況(產(chǎn)品適應(yīng)性、相應(yīng)輔助電路)而定,不能一概而論。另外,固態(tài)繼電器的額定工作電流值隨著工作環(huán)境溫度的升高而下降,故使用固態(tài)繼電器時(shí)要特別注意減少其自身發(fā)熱和增強(qiáng)散熱效果。對(duì)于必須要在較高溫度下使用的產(chǎn)品,一定要按生產(chǎn)廠家提出的要求留有足夠的電流容量,并且還要采取可靠的散熱措施。
◆業(yè)余電子制作或維修時(shí),如果手頭缺少合適的交流固態(tài)繼電器,不妨采用圖4(a)所示的模擬電路來(lái)代替,圖中,發(fā)光二極管VD和光敏電阻器RL構(gòu)成光電耦合器,雙向晶閘管VS作為交流開(kāi)關(guān)。VD用d5mm高亮度紅色發(fā)光二極管,RL用MG45—12型塑料樹(shù)脂封裝光敏電阻器,其他@5mm、亮阻<2kC)、暗阻>1MO的光敏電阻器也可代用。VD和RL按照?qǐng)D4(b)所示,先用塑料膠帶對(duì)頂卷好,再套入一段黑色塑料管內(nèi),管的兩端用黑色瀝青或膠粘封好即成。VS可根據(jù)需要采用TLC336A(額定通態(tài)電流3A、斷重復(fù)峰值電壓600V)等任意型號(hào)的雙向晶閘管,其額定通態(tài)電流即為模擬固態(tài)繼電器的額定工作電流,斷態(tài)重復(fù)峰值電壓即為模擬固態(tài)繼電器的額定輸出電壓。如被控交流電負(fù)載為220V的感性負(fù)載,可在vs的主電極(第一陽(yáng)極和第二陽(yáng)極)兩端并聯(lián)上型號(hào)為MYHl-470/1的壓敏電阻器,以防止負(fù)載產(chǎn)生的自感電壓擊穿雙向晶閘管。
◆實(shí)際使用時(shí),VD和RL構(gòu)成的光電耦合器和雙向晶閘管VS均可直接焊接在電路板上,也可將它們用環(huán)氧樹(shù)脂灌封在合適的塑料殼內(nèi),制成與普通成品完全一樣的模擬交流固態(tài)繼電器。這個(gè)模擬交流固態(tài)繼電器雖然電路簡(jiǎn)單(僅用了3個(gè)普通元器件)、造價(jià)低(不超過(guò)5元),但合理應(yīng)用起來(lái)效果不錯(cuò)。筆者數(shù)年前在自己設(shè)計(jì)的霓蛆燈循環(huán)發(fā)光控制器上應(yīng)用了該模擬電路,經(jīng)在單位大門口長(zhǎng)期使用,證明工作穩(wěn)定可靠。
◆固態(tài)繼電器導(dǎo)通后輸出端存在一定電壓降,會(huì)不可避免地產(chǎn)生熱量,尤其在大電流工作時(shí)更顯突出。為了避免固態(tài)繼電器的溫升超過(guò)允許值,在安裝使用時(shí)必須要考慮散熱效果和安裝位置。一般對(duì)于5A以下的固體繼電器,應(yīng)盡量安裝在機(jī)箱通風(fēng)較好的散熱窗旁邊,或冷卻風(fēng)吹到的地方。安裝時(shí)應(yīng)與印制電路板保持1—2mm的間距,并可將正下方的印制電路板鏤空,以利散熱。當(dāng)兩只或多只固態(tài)繼電器并排安裝時(shí),應(yīng)留有適當(dāng)?shù)拈g距。對(duì)10A以上的固態(tài)繼電器,應(yīng)按照廠家提供的具體參數(shù),根據(jù)固態(tài)繼電器實(shí)際工作電流大小選配不同面積、不同熱阻的散熱器。安裝時(shí),固態(tài)繼電器的底板和散熱器安裝面之間應(yīng)涂抹導(dǎo)熱硅脂,然后用螺絲擰緊。通常,當(dāng)固態(tài)繼電器工作電流太大或表面溫度接近60。C時(shí),應(yīng)使用風(fēng)扇冷卻。
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