JCG型参数固态继电器的特点

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参数固态继电器(以下简称PSSR)是在固态继电器的基础上由我国自行研制成功的一种新型固态继电器。由于它能接受多种电参量的控制,因而比一般的固态继电器有着更加广泛的用途。它可运用于微型计算机(特别是1.5V到3V低压供电的微型计算机)、电子电路和电桥电路等处,实现接口有隔离的驱动交流工频大容量负载;可以直接和热敏、湿敏、磁敏、光敏等各种敏感元件构成自动控制系统;还可以与各种微功耗电子电路及其它需要无源、负功率操作的自动控制系统连接构成完备的整机电路。

外形与结构

国产JCG型参数固态继电器的外形见图1(a),由于管脚排列采用单列6脚形式,因此适合安装在印刷电路板上。它的底部装有金属散热板,当工作在大电流情况时,可方便地安装在散热器上。图1中有PSSR电路符号,在此图上直接标明了各引脚的功能名称。

图1
图1 🔍原图 (847×593)

图2为JCG型PSSR的内部电路方框图。其中无触点开关是由单向或双向可控硅组成的,它接受触发电路送来的与交流电网同步的触发脉冲。由同步调制电源供电而工作的间歇振荡器产生一串串脉冲群,该脉冲群中每一个脉冲的宽度都受到经磁隔离器隔离的控制绕组的控制。而内部的整流电路、晶体管有源电阻以及低无源阻抗驱动端共同确定并控制着控制器绕组的状态。当控制绕组中流过较大的退磁电流时,间歇脉冲振荡器产生的脉冲宽度变窄,从而不能触发无触点开关,使输出端“触头”断开,反之则输出端“触头”闭合。

图2
图2 🔍原图 (933×393)

特点与参数

1.作继电器使用时有极高的灵敏度。

它的驱动功率很小,约2μW左右,因此能被微型计算机以及低压CMOS电路的逻辑电平所驱动。

当控制端接入PSSR的1.4脚时为有源驱动,这与一般常闭型继电器的操作情况相同,即有电流从1脚流入,输出端触头断开,无电流流入时,输出端“触头”闭合。

2.含高无源电阻和低无源阻抗的无源驱动功能。

电子元器件可分为有源和无源两大类。晶体管、集成电路、电子管等为有源器件,而电阻器、电感器、电容器以及某些敏感元件(如热敏感阻)等都是无源元件。在PSSR的驱动端连接上无源元件时,当这些无源元件的阻值在一定范围内改变而引起PSSR的输出端“触头”切换的驱动方式称无源驱动。

JCG型PSSR的2、4脚只能外接纯电阻型敏感元件,其驱动切换点的电阻值——驱动门限值R\(_{0}\)较大,常在20kΩ以上,因此2脚称为高无源电阻驱动端。驱动特性见图3曲线。

图3
图3 🔍原图 (691×447)

JCG型PSSR的3、4脚可以外接阻抗型(包括纯电阻、纯电感、纯电容)的敏感元件。其驱动切换点的阻抗值——驱动门限值Z\(_{0}\)较小,常在1~2kΩ之间,因此3脚叫做低无源阻抗驱动端。

我们把高无源电阻驱动和低无源阻抗驱动统称为零功率驱动,因为这两种驱动方式都不需要向PSSR的控制端注入功率。

3.负功率驱动功能。

JCG型PSSR的2、4脚有一个约3伏的直流输出电压,该电压向外接的微功耗电路提供一个很小的工作电流,由于该电流远小于使PSSR输出端“触头”切换的电流值——负功率驱动门限电流值I\(_{0}\),因此PSSR的输出端5、6脚端电压为零,相当于“触头”是闭合的。如果由于外接的微功耗电路的输出状态变化,使得它从PSSR的2、4脚吸入的电流大为增加以至超过负功率驱动门限值电流IO,这时PSSR的输出端5、6脚端电压等于电源电压,相当于“触头”断开,我们把这种继电器的控制端向外送出功率进行操作的方式称负功率驱动。

JCG型PSSR的主要技术指标如下:

1.输出端额定工作电压(U\(_{5、6}\))为交流220V。

2.输出端额定工作电流(I\(_{5、6max}\))为1、5、10、20A等系列。

3.通态压降(U\(_{5、6}\)):≤2V(I5、6=1A时,为3伏)

4.正功率驱动电压(U\(_{1、4}\))为1~100V(直流)

5.正功率驱动电流(I\(_{1、4}\))为2~50

6.零功率驱动:

a.高无源电阻驱动端门限阻值(R\(_{0}\))为10~100kΩ

b.低无源阻抗驱动端门限值(Z\(_{0}\))为0.5~10kΩ

7.负功率驱动端开路输出电压(U\(_{0}\))为3V±0.5V

8.负功率驱动端输出电流门限值(I\(_{0}\)2、4)为20~200μA。

9.控制端与输出端电隔离:绝缘电阻≥100MΩ。(伍占禧)