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。