皮爾茲pilz固態(tài)繼電器的原理與分類解析

皮爾茲pilz固態(tài)繼電器工作原理

它是用半導(dǎo)體器件代替?zhèn)鹘y(tǒng)電接點作為切換裝置的具有繼電器特性的無觸點開關(guān)器件，單相固態(tài)繼電器為四端有源器件，其中兩個輸入控制端，兩個輸出端，輸入輸出間為光隔離，輸入端加上直流或脈沖信號到一定電流值后，輸出端就能從斷態(tài)轉(zhuǎn)變成通態(tài)。

皮爾茲pilz固態(tài)繼電器的分類

1.交流固態(tài)繼電器按開關(guān)方式分有電壓過零導(dǎo)通型（簡稱過零型）和隨機導(dǎo)通型（簡稱隨機型）。

2.按輸出開關(guān)元件分有雙向可控硅輸出型（普通型）和單向可控硅反并聯(lián)型（增強型）。

3.按安裝方式分有印刷線路板上用的針插式（自然冷卻，不必帶散熱器）和固定在金屬底板上的裝置式（靠散熱器冷卻）；另外輸入端又有寬范圍輸入（DC3~32V）的恒流源型和串電阻限流型等；固態(tài)繼電器以觸發(fā)形式，可分為零壓型（Z）和調(diào)相型（P）兩種。

在輸入端施加合適的控制信號IN時，P型固態(tài)繼電器立即導(dǎo)通。當(dāng)IN撤銷后，負(fù)載電流低于雙向可控硅維持電流時（交流換向），固態(tài)繼電器關(guān)斷。Z型固態(tài)繼電器內(nèi)部包括過零檢測電路，在施加輸入信號IN時，只有當(dāng)負(fù)載電源電壓達到過零區(qū)時，固態(tài)繼電器才能導(dǎo)通，并有可能造成電源半個周期的大延時。Z型固態(tài)繼電器關(guān)斷條件同P型，但由于負(fù)載工作電流近似正弦波，高次諧波干擾小，所以應(yīng)用廣泛。

固態(tài)繼電器由于采用輸出器件不同，有普通型（S，采用雙向可控硅元件）和增強型（HS，采用單向可控硅元件）之分。當(dāng)加有感性負(fù)載時，在輸入信號截止t1之前，雙向可控硅導(dǎo)通，電流滯后電源電壓90O（純感時）。t1時刻，輸入控制信號撤銷，雙向可控硅在小于維持電流時關(guān)斷（t2），可控硅將承受電壓上升率dv/dt很高的反向電壓。這個電壓將通過雙向可控硅內(nèi)部的結(jié)電容，正反饋到柵極。

如果超過雙向可控硅換向dv/dt指標(biāo)（典型值10V/s，將引起換向恢復(fù)時間長甚至失敗。單向可控硅（增強型固態(tài)繼電器）由于處在單極性工作狀態(tài)，此時只受靜態(tài)電壓上升率所限制（典型值200V/s），因此增強型固態(tài)繼電器HS系列比普通型固態(tài)繼電器的換向dv/dt指標(biāo)提高了5~20倍。由于采用兩只大功率單向可控硅反并聯(lián)，改變了電流分配和導(dǎo)熱條件，提高了固態(tài)繼電器輸出功率。增強型固態(tài)繼電器在大功率應(yīng)用場合，無論是感性負(fù)載還是阻性負(fù)載，耐電壓、耐電流沖擊及產(chǎn)品的可靠性，均超過普通固態(tài)繼電器。