直流输出固态继电器应用要点

Shanghai Giemson Electric Co.,Ltd 上海景颂电气直流固态继电器1、 介绍 DC 直流固态继电器的应用越来越广泛， 其中主要因素之一就是直流固态继电器 在插头时没有运动组件，不会产生电弧，也不会有机械损坏。 然而，在将直流固态继电器使用到一些感性直流负载上时，有些问题我们需要 提前注意。2、 直流固态继电器接线 因为直流固态二极管输入端子和输出端子之间有高达 3750 Vrms 隔离，因此控 制信号输入与负载输出联结之间是没有什么关联的。如 Fig.1 所示：控制信号输入能 以是源型或者灌型设置。负载又可以接在直流固态继电器输出的正端，也可以接在 直流固态继电器输出的负端。直流固态继电器可以用作电平转换电路，因为控制输 入信号跟负载输出两个别电路之间没有电气关系。当 DC 负载为感性负载，在直流固态继电器关断时，必须采取一些非常的保护上海景颂电气 Shanghai Giemson Electric Co.,Ltd 上海景颂电气措施来保护直流固态二极管。电流通过感性负载时，会造成一定的磁通量，产生的 磁通量存储了一定的能量。当直流固态继电器关断时，磁通量产生突变，产生一个 带极性的感应电动势，阻止功率降低。

如 Fig.2 所示：如果没有电路使形成的感应电压通过，磁通量的突变会造成一个很高的感应电 动势，这个感应电动势可能超过电路中每一个元件的最高限制电压，其中之一的元 件就是直流固态继电器。对直流固态二极管来说，就会导致输出功率半导体元件或 者驱动半导体元件磨损而导通。在这些状况下，这种破损对半导体元件是永久性的 损坏，从而造成固态继电器永久受损。 在大多数应用回路中，直接为感应电压提供一回路，通常可以采用连结一续流 二极管来实现，如 Fig.A 所示：上海景颂电气 Shanghai Giemson Electric Co.,Ltd 上海景颂电气除非在当感应电压常常通过续流二极时，直流固态继电器又将被接通的状况下， 可以采取普通恢复型续流二极管。然而，如果在负载电流还未完全释放完直流控制直流的固态继电器，直流固 态继电器又要被接通的状况下，则应用迅速恢复型二极管代替。快速恢复型二极管 可以减少瞬时涌入电流幅度和大幅时间。 在有些应用中必须迅速传递感应电压（如及时关掉电磁阀） 。如果必须迅速传递 感应电流，根据 E = L * di/dt，释放回路需要设计成无法形成高电压。E 是因为磁通 量突变产生的感应电动势，L 是负载感应系数，di/dt 是电流变化速度。

显然，L 是一 个固定值，E 值越大，di/dt 也越大直流控制直流的固态继电器，电流也越快释放至 0 值。提高造成的感应电动 势产生更好的续流回路，可以采用齐纳击穿二极管或 TVS 管（如 Fig.3(b)）替代普 通二极管（Fig.3(a))。我们需要意识到直流固态二极管两端的电流是负载电阻 E 与齐 纳击穿二极管或 TVS 管电压之跟。因此，比如针对 48VDC 电源和 100VDC 额定电 压的直流固态继电器应用来说，在最大电流负载条件下，续流元件两端的电流最大 不能超过 52Vdc。上海景颂电气 Shanghai Giemson Electric Co.,Ltd 上海景颂电气另外一种可取代的方式是，将齐纳击穿二极管或 TVS 管并联在直流固态继电器 的输出端子上，如 Fig.3(c)所示。在这些状况下，箝位电压可以达到 100Vdc。然而， 因为此电压是与 48Vdc 电源电流串联，最终的效果与将箝位元件跨接在负载两端一 样，感性负载产生的感应电动势不能超过 52Vdc。3、 结论 直流固态二极管给电路设计者在控制信号输入跟负载功率方面提供了非常多的上海景颂电气 Shanghai Giemson Electric Co.,Ltd 上海景颂电气灵活性。但是需要切记，直流固态继电器用于控制感性负载时，要保证直流固态继 电器关断时，感生电动势不要超过直流固态继电器的电流等级。通常可以运用续流 二极管来推动，在一些必须形成高感应电动势以迅速传递功率的场合，齐纳击穿二 极管或 TVS 管可以用来提升感应电动势，为感性负载提供很快的电压释放回路。上海景颂电气

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