1.工作過程:
AC過零固態(tài)繼電器具有在電壓過零時(shí)導(dǎo)通并在負(fù)載電流過零時(shí)關(guān)斷的特性。
過零交流固態(tài)繼電器的電路圖,尺寸和圖紙
當(dāng)光耦合器OPT關(guān)閉時(shí)(即OPT的控制端沒有輸入信號(hào)),M1通過從R2獲得基極電流而飽和并導(dǎo)通,結(jié)果,柵極觸發(fā)電壓(UGT)晶閘管SCR被鉗位到低電位并關(guān)閉。因此,三端雙向可控硅BCR處于關(guān)斷狀態(tài),因?yàn)樵跂艠O控制端子R6上沒有觸發(fā)脈沖。
當(dāng)輸入控制信號(hào)施加在固態(tài)繼電器的輸入端上時(shí),光電晶體管OPT導(dǎo)通(即OPT的控制端具有輸入信號(hào))。在電源電壓被R2和R3分壓后,如果A點(diǎn)的電壓大于M1的過零電壓(即VA》 VBE1),則M1將處于飽和導(dǎo)通狀態(tài),并且兩者均為SCR和BCR晶閘管將處于關(guān)閉狀態(tài)。如果A點(diǎn)的電壓小于M1的過零電壓(即VA
通過上述過程,可以理解,M1用作交流電壓檢測器,用于在負(fù)載電壓過零時(shí)接通固態(tài)繼電器,并在負(fù)載電流過零時(shí)斷開固態(tài)繼電器。并且由于過零檢測器的功能,負(fù)載電路對負(fù)載的影響相應(yīng)減小,并且控制回路中產(chǎn)生的射頻干擾也大大減少。
2.過零定義:
這里需要解釋什么是零交叉。在交流電流中,過零點(diǎn)是不存在電壓的瞬時(shí)點(diǎn),即AC波形的正半周期和負(fù)半周期之間的結(jié)點(diǎn)。在每個(gè)交流電循環(huán)中,通常會(huì)有兩個(gè)過零點(diǎn)。如果電源在零交叉的瞬間切換,則不會(huì)產(chǎn)生電氣干擾。當(dāng)輸入端子連接到控制信號(hào)并且輸出交流電壓過零時(shí),AC固態(tài)繼電器(配備過零控制電路)將處于ON狀態(tài);相反,當(dāng)控制信號(hào)關(guān)閉時(shí),SSR處于OFF狀態(tài)直到下一個(gè)過零。
另外,應(yīng)該指出的是,固態(tài)繼電器的過零點(diǎn)實(shí)際上并不意味著電源電壓波形的零伏特。該圖是交流電壓正弦波的一部分。根據(jù)AC開關(guān)元件的特性,圖中的AC電壓被分成對應(yīng)于SSR輸出電路的三個(gè)狀態(tài)的三個(gè)區(qū)域。 U1和U2分別代表開關(guān)元件的閾值電壓和飽和電壓。
該圖顯示了過零固態(tài)繼電器的I / O波形。并且由于晶閘管的性質(zhì),在輸出端子的電壓達(dá)到閾值電壓(或觸發(fā)電路的觸發(fā)電壓)之后,固態(tài)繼電器將處于導(dǎo)通狀態(tài)。然后,固態(tài)繼電器在達(dá)到飽和電壓后將處于實(shí)際接通狀態(tài),同時(shí)產(chǎn)生非常低的導(dǎo)通狀態(tài)電壓降。如果輸入信號(hào)關(guān)閉,當(dāng)負(fù)載電流低于晶閘管的保持電流或下一個(gè)AC換向點(diǎn)(即SSR繼電器關(guān)閉后負(fù)載電流第一次通過零)時(shí),固態(tài)繼電器將關(guān)閉)。
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過零交流固態(tài)繼電器的工作原理
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