交流固态继电器的使用和优势

1.实物外形与图形符号

交流固态继电器(AC-SSR)的输入端接直流控制电压,输出端接交流负载。交流固态继电器实物外形与图形符号如图8-9所示。

2.结构与工作原理

图8-10所示是一种典型的交流固态继电器的内部电路结构和等效图。

图8-8 典型的四引脚直流固态继电器的电路结构及等效图

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图8-9 交流固态继电器

图8-10 典型的交流固态继电器的内部电路结构和等效图

如图8-10a所示,当3、4端未加控制电压时,光耦合器内的光敏晶体管截止,VT₁基极电压高而饱和导通,VT₁集电极电压低,晶闸管VT₃门极电压低,VT₃不能导通,桥式整流电路中的VD₁～VD₄都无法导通,双向晶闸管VT₂的门极无触发信号,处于截止状态,1、2端处于开路状态,相当于开关断开。

当3、4端加控制电压后,光耦合器内的光敏晶体管导通,VT₁基极电压被光敏晶体管旁路,进入截止状态,VT₁集电极电压很高,该电压送到晶闸管VT₃的门极,VT₃被触发而导通。在交流电压正半周时,1端为正,2端为负,VD₁、VD₃导通,有电流流过VD₁、VT₃、VD₃和R₇,电流在流经R₇时会在两端产生电压降,R₇左端电压较右端电压高,该电压使VT₂的门极电压较主电极电压高,VT₂被正向触发而导通;在交流电压负半周时,1端为负,2端为正,VD₂、VD₄导通,有电流流过R₇、VD₂、VT₃和VD₄,电流在流经R₇时会在两端产生电压降,R₇左端电压较右端电压低,该电压使VT₂的门极电压较主电极电压低,VT₂被反向触发而导通。也就是说,当3、4控制端加控制电压时,不管交流电压是正半周还是负半周,1、2端都处于通路状态,相当于继电器加控制电压时,常开开关闭合。

若1、2端处于通路状态,如果撤去3、4端控制电压,晶闸管VT₃的门极电压会被VT₁旁路,在1、2端交流电压过零时,流过VT₃的电流为0,VT₃被关断,R₇上的电压降为0,双向晶闸管VT₂会因门极、主极电压相等而关断。