光電導繼電器(PCR)特點及原理

2021-01-20 電子產品世界

定義

　　光電導繼電器簡稱PCR(英文全稱：photoconductive relay )，採用固體半導體元件組裝而成——無觸點開關(接通和斷開無機械接觸部件)

　　優點： 開關速度快 工作頻率高 使用壽命長 噪聲低 工作可靠

　　使用場合：取代常規電磁式繼電器，廣泛用於：數字程控裝置，數據處理系統，計算機終端接口電路

　　尤其：動作頻繁 防爆 耐潮 耐腐蝕的場合

　　缺點：漏電流大 接觸電壓高 觸點單一 使用溫度範圍窄 過載能力差 價格高

　　基本特點

　　① 控制功率小：輸入很小的控制電流便能正常工作，輸出採用大功率管可控矽器件，具有功率放大作用

　　② 可靠性：絕緣防水材料澆鑄，沒有可動部件

　　③ 抗幹擾能力強：無觸點動作，無火花等電磁幹擾，輸入/輸出之間隔離

　　④ 動作快：直流SSR——響應時間幾十μS過零交流SSR——轉換時間≤10Ms(1/2f s f = 50Hz)

　　⑤ 壽命長：1012～1013次 (普通電磁式繼電器105～106次)

　　⑥ 承受的浪湧電流大：6～10倍額定值

　　⑦ 對電源電壓適應範圍廣：交流SSR——30～220VAC 任意選擇

　　⑧ 耐壓水平高：輸入/輸出介質耐壓2.5kV以上

　　分類

　　按切換負載性質分： 直流固態繼電器 交流固態繼電器

　　按輸入/輸出之間的隔離分： 光電隔離 磁隔離

　　按控制觸發信號方式分： 過零型 非過零型 有源觸髮型 無源觸髮型

　　工作原理

　　(以光電耦合式SSR為例說明)

　　① 無輸入信號：T3截止，T4導通，VT1關斷(控制極被箝位在低電位)

　　② 有信號輸入： T3導通，T4截止。當電源電壓大於過零電壓(約±25V)，A點電壓大於T5的Vbe5 →T5導通，VT1控制極處於低電壓而關斷，VT2控制極無觸發信號而關斷。

　　•當電源電壓小於過零電壓時，A點電壓小於T5的Vbe5→T5截止，VT1控制極通過R5、R6分壓獲觸發信號→VT2導通→B、C兩點接通→負載迴路接通。

　　•VT2導通過程：電源電壓「+」：電源→R8→D6→VT1→D9→R9→負載→VT2控制極獲得觸發脈衝

　　電源電壓「-」：電源→負載→R9→D8 →VT1→D7→R8→電源VT2控制極獲得觸發脈衝

　　•當輸入信號取消後：T4導通→VT1關斷→但VT2仍導通(負載電流大於維持電流)，直至負載電流隨電源電壓減小，下降到雙向晶閘管維持電流以下，VT2關斷，從而切斷負載電流。


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