固态继电器,听起来是不是很高大上?其实,它就是电子开关的一种,比我们常见的电磁继电器要高级多了。它没有机械接触部件,工作可靠,速度快,而且没噪音,控制电流小,还能和CMOS电路兼容。所以,在电子制作和产品开发中,我们经常用它来代替电磁继电器。
固态继电器的工作原理
固态继电器主要由三部分组成:输入恒流控制部分、光电耦合器隔离部分和输出功率开关部分。如果输入电压变化不大,我们甚至可以省略恒流部分。根据负载供电电源是交流还是直流,我们选择不同类型的光电耦合器和功率开关元件。
元器件选择
- 供电电源为直流时,光电耦合器可以选用4N系列,功率开关元件用晶体三极管或达林顿复合管。
- 供电电源为交流时,光电耦合器可选用MOC306x系列,功率开关元件用单向晶闸管或双向晶闸管。
工作原理详解
由R1、R2、VT1、VT2构成的恒流电路,保证控制电压大范围内变动时,光电耦合器可靠地工作。控制端加上电压时,电流流过R1使VT2导通,则VT1也导通,VT1发射极与基极间电压保持在0.6V左右,即R2两端电压约为0.6V,所以,流过R2的电流为0.6/R2,则流过光电耦合器的电流也为0.6/R2,基本不随控制电压的变化而变化。
元器件选择与电路制作
元器件的选择和电路制作都比较简单。图1中的光电耦合器分别选用了4N25与MOC3063等便于购买的型号。功率三极管或晶闸管的选取决定了固态继电器的带负载能力。图1中T选用BT136、BCR3AM时,负载电流最大为3A;选用BCR10AM时,最大电流为10A。
制作步骤
整个电路十分简单,可以在一小块多孔板上完成制作。制作时要注意,输入端与输出端要尽量远离,特别是用于负载电源为交流220V时。焊好的小板经测试无误后可以用热熔胶将其封成一个整体,或者用大小适当的绝缘外壳装起来。
这种固态继电器的工作下限电压低于3V,上限电压高于30V,因此通用性很强。
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