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固态继电器组成、优缺点介绍,固态继电器与普通继电器有何区别?

来源: 21ic
2021-04-09
类别:基础知识
eye 105
文章创建人 拍明

原标题:固态继电器组成、优缺点介绍,固态继电器与普通继电器有何区别?

固态继电器(SSR)主要由以下几个部分组成:

  1. 输入电路:负责检测外部控制信号的有无。当外部控制信号(如电压或电流信号)满足一定条件时,输入电路会输出一个控制信号。

  2. 隔离电路:实现输入电路与输出电路之间的电气隔离。这不仅可以保护输入电路免受输出电路高电压或高电流的影响,还可以防止外部干扰信号对输入电路的影响。

  3. 驱动电路:负责对输入电路输出的控制信号进行放大和转换,以满足输出电路对驱动信号的要求。

  4. 输出电路:由半导体器件(如双向可控硅、场效应管等)组成,用于实现开关动作。当驱动信号满足一定条件时,输出电路中的半导体器件会导通或截止,从而控制负载电流的通断。‘’

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固态继电器的优缺点

优点

  1. 快速响应:固态继电器的响应速度通常为毫秒级别,比机械继电器快得多。

  2. 无电弧:固态继电器无需机械接点,并且使用半导体元件来完成开关。因此,它没有机械继电器那样产生的电弧现象,电弧会在电路中产生噪音和高热,这使得固态继电器非常适合需要精密控制或需要低噪声和低热量的应用。

  3. 节省空间:固态继电器的尺寸比机械继电器小得多,因此可节省空间。

  4. 可靠性高:固态继电器无机械摩擦,没有机械接点,因此使用寿命长、可靠性高。

  5. 多功能性:固态继电器具有逻辑电路兼容、耐振耐机械冲击、安装位置无限制、防潮防霉防腐蚀、防爆和防止臭氧污染等性能。

缺点

  1. 热敏感性:固态继电器的发热量会影响其输出能力,因此需要考虑散热问题。当温度较高时,固态继电器的工作性能会受到影响。

  2. 价格较高:固态继电器由于采用了半导体元件,因此价格比机械继电器要高。但随着技术的发展和应用场景的增多,成本已经逐渐降低。

  3. 负载能力有限:固态继电器的负载能力有限,比机械继电器小。这是由于半导体元件在工作时会发热,需要考虑散热问题。

  4. 管压降大:导通后的管压降大,可控硅或双相控硅的正向降压可达12V,大功率晶体管的饱和压降也在12V之间,一般功率场效应管的导通电阻也较机械触点的接触电阻大。

  5. 漏电流:半导体器件关断后仍可有数微安至数毫安的漏电流,因此不能实现理想的电隔离。

固态继电器与普通继电器的区别

  1. 结构

    • 固态继电器:用电子元件履行其功能而无机械运动构件,输入和输出是隔离的。

    • 普通继电器(如电磁继电器):利用输入电路内电路在电磁铁铁芯与衔铁间产生的吸力作用而工作,有机械运动构件。

  2. 工作方式

    • 固态继电器:依靠半导体器件和电子元件的电、磁和光特性来完成其隔离和继电切换功能,因此有直流输入-交流输出型、直流输入-直流输出型、交流输入-交流输出型、交流输入-直流输出型等多种类型。

    • 普通继电器:利用电磁感应的原理,通过电磁铁的力量来控制电路通断,因此用直流电接线圈时,触点可以通交、直流电。

  3. 工作状态

    • 固态继电器:响应快,运行无噪音,寿命长。

    • 普通继电器:利用衔铁间产生的吸力作用通、断电路,因此动作反应慢、有噪声、寿命有限。

  4. 使用环境

    • 在温度、湿度、大气压力(海拔高度)、砂尘污染、化学气体和电磁干扰等要素的影响下,固态继电器普遍优于普通继电器。

  5. 电气性能

    • 固态继电器:控制大电流、大功率场合表现较好,控制动作频繁的电路时寿命较长。

    • 普通继电器:驱动简单,功耗大,隔离好,短时过载耐受性好。

综上所述,固态继电器和普通继电器各有其特点和适用场景。在选择时,需要根据具体的应用需求、成本预算和性能要求等因素进行综合考虑。


责任编辑:David

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