光电耦合固态继电器(SSR)的工作原理
光电耦合固态继电器(ssr)的工作原理
采用固体半导体元件组装而成——无触点开关（接通和断开无机械接触部件）
优点： 开关速度快 工作频率高 使用寿命长 噪声低 工作可靠
使用场合：取代常规电磁式继电器，广泛用于：数字程控装置
数据处理系统
计算机终端接口电路
尤其：动作频繁 防爆 耐潮 耐腐蚀的场合
缺点： 漏电流大 接触电压高 触点单一 使用温度范围窄 过载能力差 价格高
1. 基本特点
① 控制功率小：输入很小的控制电流便能正常工作，输出采用大功率管可控硅器件，具有功率放大作用
② 可靠性：绝缘防水材料浇铸，没有可动部件
③ 抗干扰能力强：无触点动作，无火花等电磁干扰，输入/输出之间隔离
④ 动作快：直流ssr——响应时间＜几十μs
过零交流ssr——转换时间≤10ms（1/2f s f = 50hz）
⑤ 寿命长：1012～1013次 （普通电磁式继电器105～106次）
⑥ 承受的浪涌电流大：6～10倍额定值
⑦ 对电源电压适应范围广：交流ssr——30～220vac 任意选择
⑧ 耐压水平高：输入/输出介质耐压2.5kv以上
2. 分类
按切换负载性质分： 直流固态继电器 交流固态继电器
按输入/输出之间的隔离分： 光电隔离 磁隔离
按控制触发信号方式分： 过零型 非过零型 有源触发型 无源触发型
3. 工作原理（以光电耦合式ssr为例说明）
① 无输入信号：t3截止，t4导通，vt1关断（控制极被箝位在低电位）
②有信号输入： t3导通，t4截止。当电源电压大于过零电压（约±25v），a点电压大于t5的vbe5 →t5导通，vt1控制极处于低电压而关断，vt2控制极无触发信号而关断。
•当电源电压小于过零电压时，a点电压小于t5的vbe5→t5截止，vt1控制极通过r5、r6分压获触发信号→vt2导通→b、c两点接通→负载回路接通。
•vt2导通过程：电源电压“+”：电源→r8→d6→vt1→d9→r9→负载→vt2控制极获得触发脉冲
电源电压“-”：电源→负载→r9→d8 →vt1→d7→r8→电源vt2控制
极获得触发脉冲
•当输入信号取消后：t4导通→vt1关断→但vt2仍导通（负载电流大于维持电流），直至负载电流随电源电压减小，下降到双向晶闸管维持电流以下，vt2关断，从而切断负载电流。
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③ 抗干扰能力强：无触点动作，无火花等电磁干扰，输入/输出之间隔离
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⑤ 寿命长：1012～1013次 （普通电磁式继电器105～106次）
⑥ 承受的浪涌电流大：6～10倍额定值
⑦ 对电源电压适应范围广：交流ssr——30～220vac 任意选择
⑧ 耐压水平高：输入/输出介质耐压2.5kv以上
2. 分类
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① 无输入信号：t3截止，t4导通，vt1关断（控制极被箝位在低电位）
②有信号输入： t3导通，t4截止。当电源电压大于过零电压（约±25v），a点电压大于t5的vbe5 →t5导通，vt1控制极处于低电压而关断，vt2控制极无触发信号而关断。
•当电源电压小于过零电压时，a点电压小于t5的vbe5→t5截止，vt1控制极通过r5、r6分压获触发信号→vt2导通→b、c两点接通→负载回路接通。
•vt2导通过程：电源电压“+”：电源→r8→d6→vt1→d9→r9→负载→vt2控制极获得触发脉冲
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极获得触发脉冲
•当输入信号取消后：t4导通→vt1关断→但vt2仍导通（负载电流大于维持电流），直至负载电流随电源电压减小，下降到双向晶闸管维持电流以下，vt2关断，从而切断负载电流。
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