安全固态继电器电路原理图

对 S202DS2 SSR 和电气安全的担忧

而夏普的 S202DS2 固态继电器 (SSR) 被证明是一种有价值的电子元件。它无法满足许多电源电压为 220 V 或 240 V 的国家的最低电气安全要求。主要问题源于 S202DS2 中光耦合器的击穿电压不足以及器件的引脚间距较小。

夏普的增强型 SSR 可增强电气安全

为了满足提高电气安全性的需求，夏普推出了另一款SSR——S201 SO4，旨在解决S202DS2的缺点。如图所示，该 SSR 采用紧凑的 SIL 外壳，集成了一个带串联电阻的光耦合器、一个过零开关和一个功率三端双向可控硅开关元件。包含过零开关表明仅适用于非电抗负载。值得注意的是，串联电阻的阻值仅为 130 Ω，通常需要额外的外部电阻来防止内部光耦合器中流过 LED 的电流过大。

出于安全原因在印刷电路板上构建固态开关

为了优先考虑安全性，建议在此处描述的印刷电路板上构建固态开关，因为这种特定的电路板尚未以现成的形式在商业上提供。外部串联电阻R1​​的确定取决于控制电压和触发电流。触发电流又在一定程度上受到待切换电流的影响，通常落在 5 mA 至 20 mA 的范围内。

串联电阻值的经验优化

考虑到最大电流为 40 mA，最佳值的确定最好根据经验来实现。串联电阻的最小值（以欧姆为单位表示为 R1min）可使用以下公式计算：

R1分钟=25(Us-2.4)-130，

其中 Us 表示施加到连接器 K1 的控制电压。二极管 D1 保护 SSR 免受反向控制电压的影响，D2 充当控制电流存在的指示器。网络 R2-C1 连接到 SSR 输出，以保护设备免受来自电源的电压浪涌的影响。

无电抗负载和 220 V 或 240 V 主电源的安全使用

当连接到 220 V 或 240 V 主电源时，该电路适合与高达 330 W 的无功负载一起使用。大约相当于最大允许有效负载电流 1.5 A。

有关危险电压的严重警告

由于电路中各个点存在危险电压，因此发出了重要警告。必须采用适当的电气绝缘。连接电源时切勿对电路进行操作。必须确保在设置、调整或操作期间电路的任何部分都不可访问。对于全面的安全指南，英国大多数公共图书馆都提供的 IEEE 接线规则可以提供有价值的指导。

零件清单

电阻器：

• R1=100Ω
• R2=100Ω，2.5W

电容器：

C1 = 100 nF，630 V

半导体：

D1 = 1N4004

D2 = LED，红色

ISO1= S201SO4（锐利）

其他：

K1 = PCB 接线端子，5 毫米间距

K2 = PCB 接线端子，10 毫米间距