皮爾茲pilz固態繼電器的原理與分類解析

皮爾茲pilz固態繼電器工作原理

它是用半導體器件代替傳統電接點作為切換裝置的具有繼電器特性的無觸點開關器件，單相固態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，輸出端就能從斷態轉變成通態。

皮爾茲pilz固態繼電器的分類

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

2.按輸出開關元件分有雙向可控硅輸出型（普通型）和單向可控硅反并聯型（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；固態繼電器以觸發形式，可分為零壓型（Z）和調相型（P）兩種。

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

固態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。當加有感性負載時，在輸入信號截止t1之前，雙向可控硅導通，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部的結電容，正反饋到柵極。

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