固態(tài)繼電器的分類(lèi)與工作原理

1、固態(tài)繼電器的分類(lèi)與工作原理固態(tài)繼電器(Solid State Relays,縮寫(xiě)SSR)是一種無(wú)觸點(diǎn)電子開(kāi)關(guān)，由分立元器件、膜固定電阻網(wǎng)絡(luò)和芯片，采用混合工藝組裝來(lái)實(shí)現(xiàn)控制回路(輸入電路)與負(fù)載回路(輸出電路)的電隔離及信號(hào)耦合，由固態(tài)器件實(shí)現(xiàn)負(fù)載的通斷切換功能，內(nèi)部無(wú)任何可動(dòng)部件。盡管市場(chǎng)上的固態(tài)繼電器型號(hào)規(guī)格繁多，但它們的工作原理基本上是相似的。主要由輸入(控制)電路，驅(qū)動(dòng)電路和輸出(負(fù)載)電路三部分組成。固態(tài)繼電器的輸入電路是為輸入控制信號(hào)提供一個(gè)回路，使之成為固態(tài)繼電器的觸發(fā)信號(hào)源。固態(tài)繼電器的輸入電路多為直流輸入，個(gè)別的為交流輸入。直流輸入電路又分為阻性輸入和恒流輸入。阻性輸入電路的

2、輸入控制電流隨輸入電壓呈線性的正向變化。恒流輸入電路，在輸入電壓達(dá)到一定值時(shí)，電流不再隨電壓的升高而明顯增大，這種繼電器可適用于相當(dāng)寬的輸入電壓范圍。固態(tài)繼電器的驅(qū)動(dòng)電路可以包括隔離耦合電路、功能電路和觸發(fā)電路三部分。隔離耦合電路，目前多采用光電耦合器和高頻變壓器兩種電路形式。常用的光電耦合器有光三極管、光雙向可控硅、光二極管陣列(光伏)等。高頻變壓器耦合，是在一定的輸入電壓下，形成約10MHz的自激振蕩，通過(guò)變壓器磁芯將高頻信號(hào)傳遞到變壓器次級(jí)。功能電路可包括檢波整流、過(guò)零、加速、保護(hù)、顯示等各種功能電路。觸發(fā)電路的作用是給輸出器件提供觸發(fā)信號(hào)。固態(tài)繼電器的輸出電路是在觸發(fā)信號(hào)的控制下，實(shí)現(xiàn)

3、固態(tài)繼電器的通斷切換。輸出電路主要由輸出器件(芯片)和起瞬態(tài)抑制作用的吸收回路組成，有時(shí)還包括反饋電路。目前，各種固態(tài)繼電器使用的輸出器件主要有晶體三極管(Transistor)、單向可控硅(Thyristor或SCR)、雙向可控硅(Triac)、MOS場(chǎng)效應(yīng)管(MOSFET)、絕緣柵型雙極晶體管(IGBT)等。固態(tài)繼電器原理 固態(tài)繼電器(Solidstate Relay, SSR)是一種由固態(tài)電子組件組成的新型無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，利用電子組件（如開(kāi)關(guān)三極管、雙向可控硅等半導(dǎo)體組件）的開(kāi)關(guān)特性，達(dá)到無(wú)觸點(diǎn)、無(wú)火花、而能接通和斷開(kāi)電路的目的，因此又被稱為“無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)”。相對(duì)于以往的“線圈簧片觸點(diǎn)式”繼電

4、器(Electromechanical Relay, EMR)，SSR沒(méi)有任何可動(dòng)的機(jī)械零件，工作中也沒(méi)有任何機(jī)械動(dòng)作，具有超越EMR的優(yōu)勢(shì)，如反應(yīng)快、可靠度高、壽命長(zhǎng)（SSR的開(kāi)關(guān)次數(shù)可達(dá)108"109次，比一般EMR的106高出百倍）、無(wú)動(dòng)作噪聲、耐震、耐機(jī)械沖擊、具有良好的防潮防霉防腐特性。這些特點(diǎn)使SSR在軍事、化工、和各種工業(yè)民用電控設(shè)備中均有廣泛應(yīng)用。固態(tài)繼電器的控制信號(hào)所需的功率極低，因此可以用弱信號(hào)控制強(qiáng)電流。同時(shí)交流型的SSR采用過(guò)零觸發(fā)技術(shù)，使SSR可以安全地用在計(jì)算機(jī)輸出接口，不會(huì)像EMR那樣產(chǎn)生一系列對(duì)計(jì)算機(jī)的干擾，甚至?xí)?dǎo)致嚴(yán)重當(dāng)機(jī)。比較常用的是DIP封裝的

5、型式。控制電壓和負(fù)載電壓按使用場(chǎng)合可以分成交流和直流兩大類(lèi)，因此會(huì)有DC-AC、DC-DC、AC-AC、AC-DC四種型式，它們分別在交流或直流電源上做負(fù)載的開(kāi)關(guān)，不能混用.按負(fù)載電源的類(lèi)型不同可將SSR分為交流固態(tài)繼電器(ACSSR)和直流固態(tài)繼電器(DCSSR)。ACSSR是以雙向晶閘管作為開(kāi)關(guān)器件，用來(lái)接通或斷開(kāi)交流負(fù)載電源的固態(tài)繼電器。ACSSR的控制觸發(fā)方式不同，又可分為過(guò)零觸發(fā)型和隨機(jī)導(dǎo)通型兩種。過(guò)零觸發(fā)型ACSSR是當(dāng)控制信號(hào)輸入后，在交流電源經(jīng)過(guò)零電壓附近時(shí)導(dǎo)通，故干擾很小。隨機(jī)導(dǎo)通型ACSSR則是在交流電源的任一相位上導(dǎo)通或關(guān)斷，因此在導(dǎo)通瞬間可能產(chǎn)生較大的干擾。12

6、0;       工作原理過(guò)零觸發(fā)型ACSSR為四端器件，其內(nèi)部電路如圖1所示。1、2為輸入端，3、4為輸出端。R0為限流電阻，光耦合器將輸入與輸出電路在電氣上隔離開(kāi)，V1構(gòu)成反相器，R4、R5、V2和晶閘管V3組成過(guò)零檢測(cè)電路，UR為雙向整流橋，由V3和UR用以獲得使雙向晶閘管V4開(kāi)啟的雙向觸發(fā)脈沖，R3、R7為分流電阻，分別用來(lái)保護(hù)V3和V4，R8和C組成浪涌吸收網(wǎng)絡(luò)，以吸收電源中帶有的尖峰電壓或浪涌電流，防止對(duì)開(kāi)關(guān)電路產(chǎn)生沖擊或干擾。要指出的是所謂“過(guò)零”并非真的必須是電源電壓波形的零處，而一般是指在1025V或-(1025)V

7、區(qū)域內(nèi)進(jìn)行觸發(fā)，如圖2所示。圖中交流電壓分三個(gè)區(qū)域，區(qū)為-10V+10V范圍，稱為死區(qū)，在此區(qū)域中加入輸入信號(hào)時(shí)不能使SSR導(dǎo)通。區(qū)為1025V和-(1025)V范圍，稱為響應(yīng)區(qū)，在此區(qū)域內(nèi)只要加入輸入信號(hào)，SSR立即導(dǎo)通。區(qū)為幅值大于25V的范圍，稱為抑制區(qū)在此區(qū)域內(nèi)加入輸入信號(hào)，SSR的導(dǎo)通被抑制。當(dāng)輸入端未加電壓信號(hào)時(shí)，光耦合器的光敏晶體管因未接收光而截止，V1飽和，V3和V4因無(wú)觸發(fā)電壓而截止，此時(shí)SSR關(guān)閉。當(dāng)加入輸入信號(hào)時(shí)，光耦合器中的發(fā)光二極管發(fā)光，光敏晶體管飽和，使V1截止。此時(shí)若V3兩端電壓在-(1025)V或1025V范圍內(nèi)時(shí)，只要適當(dāng)選擇分壓電阻R4和R5，就可使V2截止

8、，這樣使V3觸發(fā)導(dǎo)通，從而使V 4的控制極上得到從R6URV 3URR7或反方向的觸發(fā)脈沖，而使V4導(dǎo)通，使負(fù)載接通交流電源。而若交流電壓波形在圖2中的區(qū)內(nèi)時(shí)，則因V2飽和而抑制V3和V4的導(dǎo)通，而使SSR被抑制，從而實(shí)現(xiàn)了過(guò)零觸發(fā)控制。由于1025V幅值與電源電壓幅值相比可近似看作“零”。因此，一般就將過(guò)零電壓粗略地定義為0±25V，即認(rèn)為在此區(qū)域內(nèi)，只要加入輸入信號(hào)，過(guò)零觸發(fā)型ACSSR都能導(dǎo)通。當(dāng)輸入端電壓信號(hào)撤除后，光耦合器中的光敏晶體管截止，V1飽和，V3截止，但此時(shí)V4仍保持導(dǎo)通，直到負(fù)載電流隨電源電壓減小到小于雙向晶閘管的維持電流時(shí)，SSR才轉(zhuǎn)為截止。SSR的輸出端器件

9、可分為雙向晶閘管和兩只單向晶閘管反并聯(lián)形式。若負(fù)載為電動(dòng)機(jī)一類(lèi)的感性負(fù)載，則其靜態(tài)電壓上升率dv/dt是一個(gè)重要參數(shù)。由于單向晶閘管靜態(tài)電壓上升率(200V/s)大大高于雙向晶閘管的換向指標(biāo)(10V/s)，因此若采用兩只大功率單向晶閘管反并聯(lián)代替雙向晶閘管，一方面可提高輸出功率；另一方面也可提高耐浪涌電流的沖擊能力，這種SSR稱為增強(qiáng)型SSR。.選型使用時(shí)應(yīng)注意事項(xiàng)        .1在選用小電流規(guī)格印刷電路板使用的固態(tài)繼電器時(shí)，因引線端子為高導(dǎo)熱材料制成,焊接時(shí)應(yīng)在溫度小于250、時(shí)間小于10S的條件下進(jìn)行，如考慮周?chē)鷾囟鹊脑?，?/p>

10、要時(shí)可考慮降額使用，一般將負(fù)載電流控制在額定值的 1/2以內(nèi)使用。       .2各種負(fù)載浪涌特性對(duì)SSR的選擇         許多被控負(fù)載在接通瞬間會(huì)產(chǎn)生很大的浪涌電流，由于熱量來(lái)不及散發(fā)，很可能使SSR內(nèi)部可控硅損壞,所以用戶在選用繼電器時(shí)應(yīng)對(duì)被控負(fù)載的浪涌特性進(jìn)行分析,然后再選擇繼電器。使繼電器在保證穩(wěn)態(tài)工作前提下能夠承受這個(gè)浪涌電流，選擇時(shí)可參考表2各種負(fù)載時(shí)的降額系數(shù)(常溫下)。        如所選用

11、的繼電器需在工作較頻繁、壽命以及可靠性要求較高的場(chǎng)合工作時(shí)，則應(yīng)在表2的基礎(chǔ)上再乘以0.6以確保工作可靠。         一般在選用時(shí)遵循上述原則，在低電壓要求信號(hào)失真小可選用采用場(chǎng)效應(yīng)管作輸出器件的直流固態(tài)繼器；如對(duì)交流阻性負(fù)載和多數(shù)感性負(fù)載，可選用過(guò)零型繼電器，這樣可延長(zhǎng)負(fù)載和繼電器壽命，也可減小自身的射頻干擾。如作為相位輸出控制時(shí)，應(yīng)選用隨機(jī)型固態(tài)繼電器。        .3 使用環(huán)境溫度的影響      &

12、#160;  固態(tài)繼電器的負(fù)載能力受環(huán)境溫度和自身溫升的影響較大，在安裝使用過(guò)程中,應(yīng)保證其有良好的散熱條件，額定工作電流在10A以上的產(chǎn)品應(yīng)配散熱器，100A 以上的產(chǎn)品應(yīng)配散熱器加風(fēng)扇強(qiáng)冷 。在安裝時(shí)應(yīng)注意繼電器底部與散熱器的良好接觸 ，并考慮涂適量導(dǎo)熱硅脂以達(dá)到最佳散熱效果。        如繼電器長(zhǎng)期工作在高溫狀態(tài)下(4080)時(shí)，用戶可根據(jù)廠家提供的最大輸出電流與環(huán)境溫度曲線數(shù)據(jù)，考慮降額使用來(lái)保證正常工作。         .4 過(guò)流

13、、過(guò)壓保護(hù)措施        在繼電器使用時(shí)，因過(guò)流和負(fù)載短路會(huì)造成SSR內(nèi)部輸出可控硅永久損壞 ,可考慮在控制回路中增加快速熔斷器和空氣開(kāi)關(guān)予以保護(hù)型(選擇繼電器應(yīng)選擇產(chǎn)品輸出保護(hù),內(nèi)置壓敏電阻吸收回路和RC緩沖器,可吸收浪涌電壓和提高dv/dt耐量）；也可在繼電器輸出端并接 RC吸收回路和壓敏電阻(MOV)來(lái)實(shí)現(xiàn)輸出保護(hù)。選用原則是220V選用500V-600V壓敏電阻，380V時(shí)可選用800V-900V壓敏電阻。        .5 繼電器輸入回路信號(hào)  &#

14、160;      在使用時(shí)因輸入電壓過(guò)高或輸入電流過(guò)大超出其規(guī)定的額定參數(shù)時(shí),可考慮在輸入端串接分壓電阻或在輸入端口并接分流電阻,以使輸入信號(hào)不超過(guò)其額定參數(shù)值。        .6 在具體使用時(shí),控制信號(hào)和負(fù)載電源要求穩(wěn)定，波動(dòng)不應(yīng)大于10%，否則應(yīng)采取穩(wěn)壓措施。        .7 在安裝使用時(shí)應(yīng)遠(yuǎn)離電磁干擾,射頻干擾源，以防繼電器誤動(dòng)失控。        .8

15、 固態(tài)繼電器開(kāi)路且負(fù)載端有電壓時(shí),輸出端會(huì)有一定的漏電流，在使用或設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意。        .9 固態(tài)繼電器失效更換時(shí),應(yīng)盡量選用原型號(hào)或技術(shù)參數(shù)完全相同的產(chǎn)品，以便與原應(yīng)用線路匹配，保證系統(tǒng)的可靠工作。固態(tài)繼電器簡(jiǎn)介 一什么是固態(tài)繼電器？ 固態(tài)繼電器（SSR）是一種全電子電路組合的元件，它依靠半導(dǎo)體器件和電子元件的電磁和光特性來(lái)完成其隔離和繼電切換功能。固態(tài)繼電器與傳統(tǒng)的電磁繼電器相比，是一種沒(méi)有機(jī)械，不含運(yùn)動(dòng)零部件的繼電器，但具有與電磁繼電器本質(zhì)上相同的功能。 二固態(tài)繼電器的分類(lèi)： 按工作性質(zhì)分有直流輸入-交流輸出型，直流輸入

16、-直流輸出型，交流輸入-交流輸出型，交流輸入-直流輸出型。 按安裝方式有裝置式（面板安裝），線路板安裝型。 按元件分有普通型和增強(qiáng)型。 三固態(tài)繼電器優(yōu)缺點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：多數(shù)產(chǎn)品具有零電壓導(dǎo)通，零電流關(guān)斷，與邏輯電路兼容（TTL、DTL、HTL）切換速度快、無(wú)噪音、耐腐蝕、抗干擾、壽命長(zhǎng)、體積小，能以微小的控制信號(hào)直接驅(qū)動(dòng)大電流負(fù)載等。 缺點(diǎn)：存在通態(tài)壓降，需要散熱措施，有輸出漏電流，交直流不能通用，觸點(diǎn)組數(shù)少，成本高。 四固態(tài)繼電器應(yīng)用領(lǐng)域： 由于固態(tài)繼電器的內(nèi)在特點(diǎn)，自問(wèn)世以來(lái)以進(jìn)入電磁繼電器的大多數(shù)領(lǐng)域，在少數(shù)領(lǐng)域以完全取而代之。特別是計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制領(lǐng)域，由于固態(tài)繼電器的所需驅(qū)動(dòng)功率較底，直接

17、和邏輯電路兼容，不必加中間緩沖器即可直接驅(qū)動(dòng)。目前固態(tài)繼電器以被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化控制，如電爐加熱系統(tǒng)，熟控機(jī)械，遙控機(jī)械，電機(jī)，電磁閥以及信號(hào)燈，閃爍器，舞臺(tái)燈光控制系統(tǒng)，醫(yī)療器械，復(fù)印機(jī)，洗衣機(jī)，消防保安系統(tǒng)等等都有大量應(yīng)用。固體繼電器固態(tài)繼電器SSR(solid state releys)是一種無(wú)觸點(diǎn)通斷電子開(kāi)關(guān)，它利用電子元件(如開(kāi)關(guān)三極管、雙向可控硅等半導(dǎo)體器件)的開(kāi)關(guān)特性，可達(dá)到無(wú)觸點(diǎn)無(wú)火花地接通和斷開(kāi)電路的目的，為四端有源器件，其中兩個(gè)端子為輸入控制端，另外兩端為輸出受控端。為實(shí)現(xiàn)輸入與輸出之間的電氣隔離，器件中采用了高耐壓的專業(yè)光電耦合器。當(dāng)施加輸入信號(hào)后，其主回路呈導(dǎo)通狀態(tài)

18、，無(wú)信號(hào)時(shí)呈阻斷狀態(tài)。整個(gè)器件無(wú)可動(dòng)部件及觸點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)相當(dāng)于常用電磁繼電器一樣的功能。其封裝形式也與傳統(tǒng)電磁繼電器基本相同。它問(wèn)世于70年代，由于它的無(wú)觸點(diǎn)工作特性，使其在許多領(lǐng)域的電控及計(jì)算機(jī)控制方面得到日益廣范的應(yīng)用。 由于固態(tài)繼電器是由固體元件組成的無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)元件，所以它較之電磁繼電器具有工作可靠、壽命長(zhǎng)、對(duì)外界干擾小、能與邏輯電路兼容、抗干擾能力強(qiáng)、開(kāi)關(guān)速度快和使用方便等一系列優(yōu)點(diǎn)。因而具有很寬的應(yīng)用領(lǐng)域，有逐步取代傳統(tǒng)電磁繼電器之勢(shì)，并可進(jìn)一步擴(kuò)展到傳統(tǒng)電磁繼電器無(wú)法應(yīng)用的領(lǐng)域。如計(jì)算機(jī)和可編程控制器的輸入輸出接口、計(jì)算機(jī)外圍和終端設(shè)備、機(jī)械控制、過(guò)程控制、遙控及保護(hù)系統(tǒng)等。在一些要

19、求耐振、耐潮、耐腐蝕、防爆等特殊工作環(huán)境中以及要求高可靠的工作場(chǎng)合，SSR都較之傳統(tǒng)的電磁繼電器有無(wú)可比擬的優(yōu)越性。 固態(tài)繼電器有三部分組成:輸入電路，隔離(耦合)和輸出電路。安輸入電壓的不同類(lèi)別，輸入電路可分為直流輸入電路，交流輸入電路和交直流輸入電路三種。有些輸入控制電路還具有與TTL/CMOS兼容，正負(fù)邏輯控制和反相等功能。固態(tài)繼電器的輸入與輸出電路的隔離和耦合方式有光電耦合和變壓器耦合兩種。固態(tài)繼電器的輸出電路也可分為直流輸出電路，交流輸出電路和交直流輸出電路等形式。交流輸出時(shí)，通常使用兩個(gè)可控硅或一個(gè)雙向可控硅，直流輸出時(shí)可使用雙極性器件或功率場(chǎng)效應(yīng)管。SSR按使用場(chǎng)合可以分成交流型

20、和直流型兩大類(lèi)，它們分別在交流或直流電源上做負(fù)載的開(kāi)關(guān)，不能混用。 固體繼電器的工作原理 盡管市場(chǎng)上的固體繼電器型號(hào)規(guī)格繁多，但它們的工作原理基本上是相似的。主要由輸入(控制)電路，驅(qū)動(dòng)電路和輸出(負(fù)載)電路三部分組成。 固體繼電器的輸入電路是為輸入控制信號(hào)提供一個(gè)回路，使之成為固體繼電器的觸發(fā)信號(hào)源。固體繼電器的輸入電路多為直流輸入，個(gè)別的為交流輸入。直流輸入電路又分為阻性輸入和恒流輸入。阻性輸入電路的輸入控制電流隨輸入電壓呈線性的正向變化。恒流輸入電路，在輸入電壓達(dá)到一定值時(shí)，電流不再隨電壓的升高而明顯增大，這種繼電器可適用于相當(dāng)寬的輸入電壓范圍。 固體繼電器的驅(qū)動(dòng)電路可以包括隔離耦合電路

21、、功能電路和觸發(fā)電路三部分。隔離耦合電路，目前多采用光電耦合器和高頻變壓器兩種電路形式。常用的光電耦合器有光三極管、光雙向可控硅、光二極管陣列(光伏)等。高頻變壓器耦合，是在一定的輸入電壓下，形成約10MHz的自激振蕩，通過(guò)變壓器磁芯將高頻信號(hào)傳遞到變壓器次級(jí)。功能電路可包括檢波整流、過(guò)零、加速、保護(hù)、顯示等各種功能電路。觸發(fā)電路的作用是給輸出器件提供觸發(fā)信號(hào)。 固體繼電器的輸出電路是在觸發(fā)信號(hào)的控制下，實(shí)現(xiàn)固體繼電器的通斷切換。輸出電路主要由輸出器件(芯片)和起瞬態(tài)抑制作用的吸收回路組成，有時(shí)還包括反饋電路。目前，各種固體繼電器使用的輸出器件主要有晶體三極管(Transistor)、單向可控

22、硅(Thyristor或SCR)、雙向可控硅(Triac)、MOS場(chǎng)效應(yīng)管(MOSFET)、絕緣柵型雙極晶體管(IGBT)等。 固體繼電器的主要優(yōu)點(diǎn)是： （1）無(wú)運(yùn)動(dòng)零部件，無(wú)機(jī)械磨損，無(wú)動(dòng)作噪聲，無(wú)機(jī)械故障，可靠性高； （2） 無(wú)燃弧觸點(diǎn)，無(wú)觸點(diǎn)間的火花、電弧，無(wú)觸點(diǎn)抖動(dòng)和磨損，對(duì)外干擾??； （3） 開(kāi)關(guān)速度迅速，動(dòng)作時(shí)間可達(dá)10-3S以下； （4） 靈敏度高，控制功率小，可達(dá)10-3以下，能很好地與TTL、CMOS電路兼容； （5） 抗沖擊振動(dòng)性能優(yōu)良，容易實(shí)現(xiàn)“零”壓切換； （6） 一般用絕緣材料灌封成全封閉整體，所以具有良好的防潮、防霉、防腐性能，防爆性能也極佳； （7） 半導(dǎo)體器件作

23、為開(kāi)關(guān)工作，壽命長(zhǎng)； （8） 易實(shí)現(xiàn)附加功能。 固體繼電器性能參數(shù)測(cè)試時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： （1）測(cè)試直流SSR接通和關(guān)斷電壓時(shí)，輸入電壓不能長(zhǎng)時(shí)間處于接通與關(guān)斷之間，否則輸出端功耗急劇上升，容易燒壞輸出開(kāi)關(guān)元件。 （2）測(cè)試中不要隨意加快動(dòng)作速率（一般輸入信號(hào)的一個(gè)周期長(zhǎng)應(yīng)為接通和關(guān)斷時(shí)間之和的10倍以上）,否則因動(dòng)態(tài)開(kāi)關(guān)損耗大無(wú)法工作，甚至燒壞輸出開(kāi)關(guān)元件。 （3）測(cè)試時(shí)，首先要了解輸出電流與殼溫（環(huán)境溫度）之間的關(guān)系曲線（殼溫上升或不帶散熱器時(shí)額定輸出電流會(huì)下降），避免過(guò)載引起永久性失效。 （4）SSR在關(guān)斷狀態(tài)下輸出兩端不能實(shí)現(xiàn)完全的隔離，存在一定的漏電流,在較高電壓下測(cè)試介質(zhì)耐壓和絕緣

24、電阻在使用時(shí)，易發(fā)生觸電事故。輸出兩端絕不可測(cè)試絕緣電阻或耐壓。 固體繼電器使用中應(yīng)注意的問(wèn)題 （1）在實(shí)際使用時(shí)，必須使產(chǎn)品的實(shí)際使用條件完全符合產(chǎn)品各項(xiàng)參數(shù)和特性曲線的要求。 （2）SSR受溫度影響較大，使用時(shí)要考慮好散熱(一般負(fù)載電流>5A時(shí)應(yīng)裝散熱片)，當(dāng)環(huán)境溫度高時(shí)，SSR的負(fù)載能力必然相應(yīng)下降，因此選用SSR時(shí)須留有一定的余量。 （3）當(dāng)繼電器處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，將承受P=V（管壓降）×I（負(fù)載）的耗散功率。因此必須根據(jù)實(shí)際工作環(huán)境，合理選用散熱器的尺寸或降低負(fù)載電流使用。電導(dǎo)率電導(dǎo)率：水的導(dǎo)電性即水的電阻的倒數(shù)，通常用它來(lái)表示水的純凈度。 電導(dǎo)率是物體傳導(dǎo)電流的能力。

25、電導(dǎo)率測(cè)量?jī)x的測(cè)量原理是將兩塊平行的極板，放到被測(cè)溶液中，在極板的兩端加上一定的電勢(shì)（通常為正弦波電壓），然后測(cè)量極板間流過(guò)的電流。根據(jù)歐姆定律，電導(dǎo)率(G)-電阻(R)的倒數(shù)，是由電壓和電流決定的。 電導(dǎo)的基本單位是西門(mén)子（S），原來(lái)被稱為姆歐，取電阻單位歐姆倒數(shù)之意。因?yàn)殡妼?dǎo)池的幾何形狀影響電導(dǎo)率值，所以標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量中用單位S/cm來(lái)表示電導(dǎo)率，以補(bǔ)償各種電極尺寸造成的差別。單位電導(dǎo)率（C）簡(jiǎn)單的說(shuō)是所測(cè)電導(dǎo)（G）與電導(dǎo)池常數(shù)(L/A)的乘積.這里的L為兩塊極板之間的液柱長(zhǎng)度，A為極板的面積。 =l=l/ (1)定義或解釋 電阻率的倒數(shù)為電導(dǎo)率。=1/ ；(2)單位: 在國(guó)際單位制中,電導(dǎo)率

26、的單位是西門(mén)子/米,其它單位有：s/cm，us/cm。1S/m=0.01s/cm=10000us/cm；(3)說(shuō)明 電導(dǎo)率的物理意義是表示物質(zhì)導(dǎo)電的性能。電導(dǎo)率越大則導(dǎo)電性能越強(qiáng)，反之越小。電導(dǎo)電極有那些種類(lèi)？有何不同用途？ 電導(dǎo)電極一般分為二電極式和多電極式兩種類(lèi)型。二電極式電導(dǎo)電極是目前國(guó)內(nèi)使用最多的電導(dǎo)電極類(lèi)型，實(shí)驗(yàn)式二電極式電導(dǎo)電極的結(jié)構(gòu)是將二片鉑片燒結(jié)在二平行玻璃片上，或圓形玻璃管的內(nèi)壁上，調(diào)節(jié)鉑片的面積和距離，就可以制成不同常數(shù)值的電導(dǎo)電極。通常有K=1、K=5、K=10等類(lèi)型。而在線電導(dǎo)率儀上使用的二電極式電導(dǎo)電極常制成圓柱形對(duì)稱的電極。當(dāng)K=1時(shí)，常采用石墨，當(dāng)K=0.1、0.

27、01時(shí)，材料可以是不銹鋼或鈦合金。多電極式電導(dǎo)電極，一般在支持體上有幾個(gè)環(huán)狀的電極，通過(guò)環(huán)狀電極的串聯(lián)和并聯(lián)的不同組合，可以制成不同常數(shù)的電導(dǎo)電極。環(huán)狀電極的材料可以是石墨、不銹鋼、鈦合金和鉑金。電導(dǎo)電極還有四電極類(lèi)型和電磁式類(lèi)型。四電極電導(dǎo)電極的優(yōu)點(diǎn)是可以避免電極極化帶來(lái)的測(cè)量誤差，在國(guó)外的實(shí)驗(yàn)式和在線式電導(dǎo)率儀上較多使用。電磁式電導(dǎo)電極的特點(diǎn)是適宜于測(cè)量高電導(dǎo)率的溶液，一般用于工業(yè)電導(dǎo)率儀中，或利用其測(cè)量原理制成單組分的濃度計(jì)，如鹽酸濃度計(jì)、硝酸濃度計(jì)等。如何測(cè)定電導(dǎo)電極常數(shù)？為何要對(duì)常數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)？ 根據(jù)公式K=S/G，電極常數(shù)K可以通過(guò)測(cè)量電導(dǎo)電極在一定濃度的KCL溶液中的電導(dǎo)G來(lái)求得，

28、此時(shí)KCL溶液的電導(dǎo)率S是已知的。由于測(cè)量溶液的濃度和溫度不同，以及測(cè)量?jī)x器的精度和頻率也不同，電導(dǎo)電極常數(shù)K有時(shí)會(huì)出現(xiàn)較大的誤差，使用一段時(shí)間后，電極常數(shù)也可能會(huì)有變化，因此，新購(gòu)的電導(dǎo)電極，以及使用一段時(shí)間后的電導(dǎo)電極，電極常數(shù)應(yīng)重新測(cè)量標(biāo)定，電導(dǎo)電極常數(shù)測(cè)量時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1 測(cè)量時(shí)應(yīng)采用配套使用的電導(dǎo)率儀，不要采用其它型號(hào)的電導(dǎo)率儀。2 測(cè)量電極常數(shù)的KCL溶液的溫度，以接近實(shí)際被測(cè)溶液的溫度為好。3 測(cè)量電極常數(shù)的KCL溶液的濃度，以接近實(shí)際被測(cè)溶液的濃度為好。電導(dǎo)率是物質(zhì)傳送電流的能力，是電阻率的倒數(shù)。在液體中常以電阻的倒數(shù)電導(dǎo)來(lái)衡量其導(dǎo)電能力的大小。水的電導(dǎo)是衡量水質(zhì)的一個(gè)很重

29、要的指標(biāo)。它能反映出水中存在的電解質(zhì)的程度。根據(jù)水溶液中電解質(zhì)的濃度不同，則溶液導(dǎo)電的程度也不同。通過(guò)測(cè)定溶液的導(dǎo)電度來(lái)分析電解質(zhì)在溶解中的溶解度。這就是電導(dǎo)儀的基本分析方法。 溶液的電導(dǎo)率與離子的種類(lèi)有關(guān)。同樣濃度電解質(zhì)，它們的電導(dǎo)率也不一樣。通常是強(qiáng)酸的電導(dǎo)率最大，強(qiáng)堿和它與強(qiáng)酸生成的鹽類(lèi)次之，而弱酸和弱堿的電導(dǎo)率最小。因此，通過(guò)對(duì)水的電導(dǎo)的測(cè)定，對(duì)水質(zhì)的概況就有了初步的了解。電導(dǎo)率 電阻率的倒數(shù)即稱之為電導(dǎo)率L。在液體中常以電阻的倒數(shù)電導(dǎo)來(lái)衡量其導(dǎo)電能力的大小。電導(dǎo)L的計(jì)算式如下式所示： L=l/R=S/l電導(dǎo)的單位用姆歐又稱西門(mén)子。用S表示，由于S單位太大。常采用毫西門(mén)子，微西門(mén)子單位

30、1S=103mS=106S。 當(dāng)量電導(dǎo) 液體的電導(dǎo)僅說(shuō)明溶液的導(dǎo)電性能與幾何尺寸間的關(guān)系，未體現(xiàn)出溶液濃度與電性能的關(guān)系。為了能區(qū)分各種介質(zhì)組成溶液的導(dǎo)電性能，必須在電導(dǎo)率的要領(lǐng) 引入濃度的關(guān)系，這就提出了當(dāng)量電導(dǎo)的概念。所謂的當(dāng)量電導(dǎo)就是指把1g當(dāng)量電解質(zhì)的溶液全部置于相距為1cm的兩板間的溶液的電導(dǎo)，符號(hào)“”。由于在電導(dǎo)率的基礎(chǔ)上引入了濃度的概念。因此各種水溶液的導(dǎo)電來(lái)表示和比較了。在水質(zhì)監(jiān)測(cè)中，一般通過(guò)對(duì)溶液電導(dǎo)的測(cè)量可掌握水中所溶解的總無(wú)機(jī)鹽類(lèi)的濃度指標(biāo)。溫度對(duì)電導(dǎo)的影響 溶液的電阻是隨溫度升高而減小，即溶液的濃度一定時(shí)，它的電導(dǎo)率隨著溫度的升高而增加，其增加的幅度約為2%-1。另外同

31、一類(lèi)的電解質(zhì)，當(dāng)濃度不同時(shí)，它的溫度系數(shù)也不一樣。在低濃度時(shí)，電導(dǎo)率的溫度之間的關(guān)系用下式表示： L1=L01+(t-t0)+(t-t0)2由于第二項(xiàng)(t-t0)2之值較小，可忽略不計(jì)。在低溫時(shí)的電導(dǎo)率與溫度的關(guān)系可用以下近似值L1=L01+(t-t0)表示，因此實(shí)際測(cè)量時(shí)必須加入溫度補(bǔ)償。 電導(dǎo)的溫度系數(shù) 對(duì)于大多數(shù)離子，電導(dǎo)率的溫度系數(shù)大約為+1.4%-13%-1對(duì)于H+和OH-離子，電導(dǎo)率溫度系數(shù)分別為1.5%-1和 1.8%-1，這個(gè)數(shù)值相對(duì)于電導(dǎo)率測(cè)量的準(zhǔn)確度要求，一般為1%或優(yōu)于1%，是不容忽視的。純水的電導(dǎo)率 即使在純水中也存在著H+和OH-兩種離子，經(jīng)常說(shuō)，純水是電的不良導(dǎo)體，

32、但是嚴(yán)格地說(shuō)水仍是一種很弱的電解質(zhì)，它存在如下的電離平衡：H2OH+OH或2H2OH3+O+OH- 其平衡常數(shù)：KW=H+.OH-/H2O=10-14 式中KW稱為水的離子積H+2=OH-2=10-14H+2=OH-2=10-7lH2O,0=OH-,0=349.82+198.6=548.42S/cm.mol2已知水的密度d25/H2O=0.9970781cm3 故原有假設(shè)為1的水分離子濃度只能達(dá)到0.99707。實(shí)際上是僅0.99707份額的水離解成0.99707.10-7的H+和OH-，那么離解后的H+和OH-電導(dǎo)率的總和KH2O用下式求出：KH2O=CM/1000H2O =(0.99707

33、.10-7/1000).548.42=0.05468S.cm-10.054S.cm-1H2O=1/KH2O=1/0.05468×10-9=18.29(M.cm)18.3(M.cm) 由水的離子積為10-14可推算出理論上的高純水的極限電導(dǎo)為0.0547S.cm-1，電阻為18.3M.cm(25)。 水的電導(dǎo)率的溫度系數(shù)在不同電導(dǎo)率范圍有不同的溫度系數(shù)。對(duì)于常用的1S.cm-1的蒸餾水而言大約為+2.5%-1。因前些天用BT137驅(qū)動(dòng)一個(gè)小功率交流電機(jī)，BT137壞了幾個(gè) 相同的負(fù)載用固態(tài)繼電器驅(qū)動(dòng)，測(cè)試更長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有問(wèn)題，所以拆解此固態(tài)繼電器看看電路 拆開(kāi)后的固態(tài)繼電器，中間有一個(gè)棕色

34、的電容被熱風(fēng)吹壞掉了；PCB為雙面板但焊盤(pán)只有一面，另一面為全部覆銅并粘在金屬板上  (原文件名:拆解開(kāi)的固態(tài)繼電器.jpg) 引用圖片此固態(tài)繼電器電路原理圖：  (原文件名:SSR_SCH.jpg) 引用圖片SCH：點(diǎn)擊此處下載 ourdev_550429.rar(文件大小:9K) (原文件名:SSR.rar)  此電路比較簡(jiǎn)單與MOC3083 Datasheet的參考電路沒(méi)有多大差別，拆了且公布在此學(xué)習(xí)交流，應(yīng)該沒(méi)有版權(quán)問(wèn)題吧。 拆之前剛焊了一小批如下原理的電路準(zhǔn)備測(cè)試：  (原文件名:AC_Swit

35、ch_V1.1.jpg) 引用圖片因?yàn)橹拔创_定BT137損壞的根本原因，所以拆解了一款固態(tài)繼電器。對(duì)比看起來(lái)原理其實(shí)就是一光耦可控硅觸發(fā)另一電流大的可控硅。 把OurAvr上關(guān)于可控硅及固態(tài)繼電器的貼子基本上都看了，并測(cè)試過(guò)這幾種電路開(kāi)啟時(shí)，功率可控硅T2-T1端的波形，然后總結(jié)之前用MOC3023觸發(fā)時(shí)所導(dǎo)致的損壞，可改進(jìn)點(diǎn)點(diǎn)有： 1、改用過(guò)零觸發(fā)光耦（本站友提示），且選耐壓較大的，如MOC3083為800V（原MOC3023為400V,6個(gè)中塤壞過(guò)一個(gè)但未排除貨源質(zhì)量）。 2、功率可控硅由600V改為800V或者更高耐壓值（有兩位本站網(wǎng)站之前案例提示）。 3、降低壓敏電阻門(mén)限值

36、，由470V改為390V（用于220V交流）。 4、光耦輸入端并接一電阻（本站友Grant：如何用好可控硅）。 5、光耦輸入端接一104電容（拆解的固態(tài)繼電器）。 6、固態(tài)繼電器的元件全部封裝起來(lái)，應(yīng)該對(duì)其性能有所幫助。 總結(jié)了之后的原理圖，正在測(cè)試（計(jì)劃測(cè)一個(gè)月沒(méi)問(wèn)題的話就采用）：  (原文件名:AC_Switch_V1.1.jpg) 引用圖片SCH：點(diǎn)擊此處下載 ourdev_550557.rar(文件大小:8K) (原文件名:AC_Swith_v1.1.rar) 這只是總結(jié)一些改進(jìn)的方法，但是根本原因還是沒(méi)有分析出來(lái)，在些請(qǐng)知道的網(wǎng)友指教一下。 根

37、據(jù)測(cè)試過(guò)程的體會(huì)，附一些此次測(cè)試的波形，可以更易理解可控硅的使用方法。 希望能給初用可控硅的網(wǎng)友一點(diǎn)點(diǎn)參考。 以下圖中主波形均為功率可控制硅（固態(tài)繼電器輸出兩引腳，或者BT137的T2-T1電壓波形）： 1、固態(tài)繼電器，驅(qū)動(dòng)交流電機(jī)（15W,220V,60Hz,0.18A，以下同）：  (原文件名:固態(tài)繼電器驅(qū)動(dòng)交流電機(jī),開(kāi)啟,T2-T1波形1.jpg) 引用圖片 (原文件名:固態(tài)繼電器驅(qū)動(dòng)交流電機(jī),開(kāi)啟,T2-T1波形1_放大1.jpg) 引用圖片 (原文件名:固態(tài)繼電器驅(qū)動(dòng)交流電機(jī),開(kāi)啟,T2-T1波形1_放大2.jpg) 引用圖

38、片2、MOC3023與BT137驅(qū)動(dòng)交流電機(jī)： (原文件名:可控硅交流開(kāi)關(guān)電路.jpg)  (原文件名:BT137.T2-T1 & AC220V(MOC3023)_開(kāi)啟,波形1-1.jpg) 引用圖片 (原文件名:BT137.T2-T1 & AC220V(MOC3023)_開(kāi)啟,波形1-2.jpg) 引用圖片 (原文件名:BT137.T2-T1 & AC220V(MOC3023)_開(kāi)啟,波形1_局部1.jpg) 引用圖片 (原文件名

39、:BT137.T2-T1 & AC220V(MOC3023)_開(kāi)啟,波形1_局部2.jpg) 引用圖片3、MOC3083與BT137驅(qū)動(dòng)交流電機(jī)：  (原文件名:MOC3083驅(qū)動(dòng)BT137電路.jpg) 引用圖片圖中R1用的150R。  (原文件名:BT137.T2-T1 & AC220V(MOC3083,R1=150R)_開(kāi)啟,波形2-1.jpg) 引用圖片 (原文件名:BT137.T2-T1 & AC220V(MOC3083,R1=150R)_開(kāi)

40、啟,波形2-2.jpg) 引用圖片 (原文件名:BT137.T2-T1 & AC220V(MOC3083,R1=150R)_開(kāi)啟,波形2_局部放大1.jpg) 引用圖片 (原文件名:BT137.T2-T1 & AC220V(MOC3083,R1=150R)_開(kāi)啟,波形2_局部放大2.jpg) 引用圖片4、MOC3083與BT137驅(qū)動(dòng)10W燈泡（經(jīng)電子變壓器）： 此組圖中，因?yàn)槭静ㄆ鞯膬赏ǖ赖鼐€是接在同一點(diǎn)的，所以其中一波形是反相的（RIGOL的DS5022M示波器，在示波器上可以反相顯示

41、，通過(guò)USB到電腦后不行，而且把通道接交流直接測(cè)試，再接USB，會(huì)導(dǎo)致市電短路跳閘，且?guī)状沃笫緸V器USB就壞掉了，但電腦的USB沒(méi)壞，這一組圖是先把波形停在示波器上，再斷開(kāi)通道輸入接USB傳上來(lái)的）  (原文件名:V負(fù)載,V(BT137.T1-T2),開(kāi)啟,波形1_整體.jpg) 引用圖片 (原文件名:V負(fù)載,V(BT137.T1-T2),開(kāi)啟,波形1_局部1.jpg) 引用圖片 (原文件名:V負(fù)載,V(BT137.T1-T2),開(kāi)啟,波形1_局部2.jpg) 引用圖片固態(tài)繼電器作為電子開(kāi)關(guān)，其通斷 無(wú)機(jī)械接觸部件，較普通電磁繼 電

42、器工作可靠、開(kāi)關(guān)速度快、無(wú)噪聲 與火化，加上控制電流小，能與一般 的CMOS電路兼容。因此，在日常的電 子制作與電子產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)中，多用固 態(tài)繼電器代替普通的電磁繼電器。 固態(tài)繼電器一般由輸入恒流控制 部分、光電耦合器隔離部分及輸出功 率開(kāi)關(guān)部分組成。當(dāng)然，在已知輸入 電壓變化范圍不大時(shí)，我們可以將恒 流部分省略掉。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用中負(fù)載 供電電源是交流還是直流，在制作時(shí) 可選用不同類(lèi)型的光電耦合器及功率 開(kāi)關(guān)元件。在供電電源為直流時(shí)，光 電耦合器可以選用4N系列(受光器件為 光敏三極管)，功率開(kāi)關(guān)元件用晶體三 極管或達(dá)林頓復(fù)合管；供電電源為交 流時(shí)，光電耦合器可選用MOC306x系 列（受光器件可

43、看作光控的雙向觸發(fā) 二極管），功率開(kāi)關(guān)元件用單向晶閘 管或雙向晶閘管。工作原理 圖  1為交流固態(tài)繼電器的原理圖。 由R1、R2、VT1、VT2構(gòu)成恒流電路， 保證控制電壓大范圍內(nèi)變動(dòng)時(shí)，光電 耦合器可靠地工作?？刂贫思由想妷?時(shí)，電流流過(guò)R1使VT2導(dǎo)通，則VT1也 導(dǎo)通，VT1發(fā)射極與基極間電壓保持在 0.6V左右，即R2兩端電壓約為0.6V，所 以流過(guò)R2的電流為0.6/R2，則流過(guò)光 電耦合器的電流也為0.6/R2，基本不隨 控制電壓的變化而變化。實(shí)測(cè)得，在 R1=47，控制電壓在330V之間變化 時(shí)，VT2的集電極電流維持在11mA左 右，變化量不超過(guò)±1mA。光

44、電耦合器 實(shí)現(xiàn)了以光為介質(zhì)的信號(hào)傳輸，使輸 入  /輸出端可靠隔離，隔離帶耐壓1kV以 上。功率開(kāi)關(guān)選用雙向晶閘管，R3  為 觸發(fā)限流電阻，R4與C串聯(lián)用來(lái)吸收瞬 間的高電壓。 元器件選擇 恒流部分按圖中的參數(shù)選取元 件，均無(wú)特殊要求。圖1中的光電耦合 器分別選用了4N25與MOC3063等便于 購(gòu)買(mǎi)的型號(hào)。這兩種光耦均采用雙列直 插六腳封裝，外形如圖2所示，圖1中 標(biāo)注了內(nèi)部結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的引腳排列。功率 三極管或晶閘管的選取決定了固態(tài)繼電 器的帶負(fù)載能力，圖1中T選用BT136、 BCR3AM時(shí)，負(fù)載電流最大為3A；選用 BCR10AM時(shí)，最大電流為10A。若負(fù) 載電流小于

45、1A，T可用MAC97A6等型號(hào) 的小管，這將使制成的成品體積大大減 小。如果負(fù)載電流較大，必要時(shí)需要 給VT4和T加裝一定大小的散熱器。在 負(fù)載電源為220V時(shí)，C的耐壓值不小于 400V。筆者用的是彩電開(kāi)關(guān)電源用的 耐壓1kV的安規(guī)電容。 制作步驟 整個(gè)電路十分簡(jiǎn)單，可以在一小 塊多孔板上完成制作。制作時(shí)要注意 輸入端與輸出端要盡量遠(yuǎn)離，特別是 用于負(fù)載電源為交流220V時(shí)。筆者按 圖 1電路焊好的小板如題圖所示，大 小為30mm（長(zhǎng)）×18mm（寬）× 20mm（高）。留出了輸入/輸出端4個(gè) 引腳。為了便于區(qū)分，輸入端采用了 較細(xì)的引線，且正極留得較長(zhǎng)；輸出 端采用較

46、粗的引線，且兩根一樣長(zhǎng)， 見(jiàn)圖3。這樣無(wú)需任何標(biāo)示便可以根據(jù) 引線對(duì)引腳排列一目了然。焊好的小 板經(jīng)測(cè)試無(wú)誤后可以用熱熔膠將其封 成一個(gè)整體，或者用大小適當(dāng)?shù)慕^緣 外殼裝起來(lái)。 制作好的固態(tài)繼電器便可以在電 路中取代電磁繼電器使用了。這種固 態(tài)繼電器的工作下限電壓低于3V，上 限電壓高于30V，因此通用性很強(qiáng)。 在本刊2008年第4期DIY聲控流水 彩燈中，將10個(gè)發(fā)光二極管換成這 種固態(tài)繼電器來(lái)控制10組白熾彩燈 （當(dāng)然，此時(shí)完全可以將恒流部分省 略），應(yīng)該有不錯(cuò)的效果。 可控硅是一種新型的半導(dǎo)體器件，它具有體積小、重量輕、效率高、壽命長(zhǎng)、動(dòng)作快以及使用方便等優(yōu)點(diǎn)，目前交流調(diào)壓器多采用可控硅

47、調(diào)壓器。這里介紹一臺(tái)電路簡(jiǎn)單、裝置容易、控制方便的可控硅交流調(diào)壓器，這可用作家用電器的調(diào)壓裝置，進(jìn)行l(wèi)ed/' target='_blank'>照明燈調(diào)光，電風(fēng)扇調(diào)速、電熨斗調(diào)溫等控制。這臺(tái)調(diào)壓器的輸出功率達(dá)100W，一般家用電器都能使用。1：電路原理：可控硅交流調(diào)壓器由可控整流電路和觸發(fā)電路兩部分組成，其電路原里圖如下圖所示。從圖中可知，二極管D1D4組成橋式整流電路，雙基極二極管T1構(gòu)成張弛振蕩器作為可控硅的同步觸發(fā)電路。當(dāng)調(diào)壓器接上市電后，220V交流電通過(guò)負(fù)載電阻RL經(jīng)二極管D1D4整流，在可控硅SCR的A、K兩端形成一個(gè)脈動(dòng)直流電壓，該電壓由電阻R1降壓

48、后作為觸發(fā)電路的直流電源。在交流電的正半周時(shí)，整流電壓通過(guò)R4、W1對(duì)電容C充電。當(dāng)充電電壓Uc達(dá)到T1管的峰值電壓Up時(shí)，T1管由截止變?yōu)閷?dǎo)通，于是電容C通過(guò)T1管的e、b1結(jié)和R2迅速放電，結(jié)果在R2上獲得一個(gè)尖脈沖。這個(gè)脈沖作為控制信號(hào)送到可控硅SCR的控制極，使可控硅導(dǎo)通?？煽毓鑼?dǎo)通后的管壓降很低，一般小于1V，所以張弛振蕩器停止工作。當(dāng)交流電通過(guò)零點(diǎn)時(shí)，可控硅自關(guān)斷。當(dāng)交流電在負(fù)半周時(shí)，電容C又從新充電如此周而復(fù)始，便可調(diào)整負(fù)載RL上的功率了。2：元器件選擇 調(diào)壓器的調(diào)節(jié)電位器選用阻值為470K的WH114-1型合成碳膜電位器，這種電位器可以直接焊在電路板上，電阻除R1要用功率為1W

49、的金屬膜電阻外，其佘的都用功率為1/8W的碳膜電阻。D1D4選用反向擊穿電壓大于300V、最大整流電流大于0.3A的硅整流二極管,如2CZ21B、2CZ83E、2DP3B等。SCR選用正向與反向電壓大于300V、額定平均電流大于1A的可控硅整流器件，如國(guó)產(chǎn)3CT系例。目前，各種電子產(chǎn)品應(yīng)用于我們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷?，但是所有的電子產(chǎn)品都有一定的使用壽命，會(huì)隨著使用時(shí)間的推移逐漸老化電路測(cè)試實(shí)驗(yàn)箱被廣泛采用，在恒溫箱溫度控制系統(tǒng)中，一般基于單片機(jī)設(shè)計(jì)，其執(zhí)行器一般采用可控硅模塊，控制算法采用雙位控制方法、模糊控制方法、傳統(tǒng)：PID控制方法、模糊PID控制方法等。采用可控硅模塊作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)電路實(shí)現(xiàn)比

50、較復(fù)雜，并且系統(tǒng)可靠性難以保證。采用雙位控制方法控制精度比較粗糙，簡(jiǎn)單模糊控制方法控制精讀同樣不能保證。對(duì)于具有大時(shí)滯特性的溫度控制系統(tǒng)，傳統(tǒng)PID控制和模糊PID控制方法都存在參數(shù)難以調(diào)整的缺點(diǎn)?；谝陨戏治?，本文提出基于固態(tài)繼電器和自整定 PID算法的單片機(jī)恒溫控制系統(tǒng)，具有電路簡(jiǎn)單可靠并且控制精度高的特點(diǎn)。1 固態(tài)繼電器的分類(lèi)及其工作原理11 固態(tài)繼電器分類(lèi)固態(tài)繼電器(solid state relay，SSR)是用分離的電子元件、集成電路或芯片，及混合微電路技術(shù)結(jié)合發(fā)展起來(lái)的一種具有繼電器特性的無(wú)觸點(diǎn)電子開(kāi)關(guān)。SSR具有輸入控制電壓低、驅(qū)動(dòng)電流小、無(wú)觸點(diǎn)、電磁干擾小、絕緣耐壓高、耐腐蝕

51、、抗干擾能力強(qiáng)、壽命長(zhǎng)、可靠性高等特點(diǎn)。按負(fù)載電源的類(lèi)型不同可將SSR分為交流固態(tài)繼電器(ACSSR)和直流固態(tài)繼電器(DCSSR)。按ACSSR的控制觸發(fā)方式不同，又可分為隨機(jī)導(dǎo)通(P)型和過(guò)零觸發(fā)(Z)型兩種。P型ACSSR是當(dāng)控制信號(hào)輸入后能立即導(dǎo)通，在負(fù)載電流過(guò)零時(shí)關(guān)斷，因此在導(dǎo)通瞬間可能產(chǎn)生較大的干擾。Z型 ACSSR則是當(dāng)控制信號(hào)輸入后，在交流電源經(jīng)過(guò)零電壓附近時(shí)導(dǎo)通，其關(guān)斷條件與P型相同，故干擾很小。12 固態(tài)繼電器的工作原理由于Z型ACSSR具有干擾小的特性，故在此選用Z型AC-SSR作為恒溫箱溫度控制系統(tǒng)的執(zhí)行器，并以圖1為例介紹其工作原理。圖1交流固態(tài)繼電器原理圖電路由信號(hào)輸入電路、零電壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、工作指示電路、雙向可控硅控制電路和吸收電路組成。光電耦合器GD作為輸入電路和輸出電路之間的隔離元件，VD防止 Vin正負(fù)接反燒壞GD。VT為反相器，SCR為單向可控硅，BR為雙向整流橋，TR為雙向可控硅。R7和C1組成浪涌吸收網(wǎng)絡(luò)，以吸收電源中帶有的尖峰電壓或浪涌電流，防止對(duì)開(kāi)關(guān)電路產(chǎn)生沖擊或干擾。電路的工作過(guò)程是：當(dāng)無(wú)輸入信號(hào)時(shí)，GD中的光敏三極管