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2011年4月15日
现代电子技术
第34卷第8斯
Modern Electronicstechnique
具有滞回特性的直流固态继电器设计
卞海浪,陈谦,王冰,黄攀,刘洋
(河海大学能源与电气学院,江苏南京211100
摘要:提出一种新型的直流固态继电器设计方案。为了使继电器具有滞回特性,采用在控制电路中引入正反绩回路
的方法来实现继电器的导通电压和截止电压分离,防止临界抖动的现象发生。同时继电器输出不受负載的影响,输入、输出
端ロ相对独立,提高了继电器的工作稳定性。以电路仿真软件 Multisim为平台对所设计电路进行了原理仿真,并测试了实
际继电器的运行参数。结果表明,该设计方案的继电器能够准确动作,具有良好、可调的滞回特性
关键词:直流固态继电器;滞回特性;正反馈; Multisim
中图分类号:TN919-34;TM581.4
文献标识码:A
文章编号:1004-373X(2011)08-0186-04
Design of DC Solid State Relay with Hysteretic Property
BIAN Hai-lang, CHEN Qian, WANG Bing, HUANG Pan, LIU Ya
( College of Energy and Eleetrical Engineering, Hohai University, Nanjing 211100, China)
Abstract: A novel design of I solid state relay is proposed. A positive feedback loop was designed in control circuit to
achieve the separation between turn-on voltage and cut-off voltage of the relay, which was also adopted to prevent dithering.
Meanwhile, the output of the relay did not influenced by the load, so the independent input and output ports improved the sta
bility of relay. Moreover, the designed circuit was simulated on the platform of Multisim and the parameters of relay were
measured. The results show that the designed relay has accurate and excellent hysteresis property
Keywords: DC solid state relay; hysteretic property; positive feedback; Multisim
文献[3]公开了一种多功能限流保护式固态继电器,包
引言
括低压控制部分和高压开关部分,设置了高低压组合指
固态继电器( Solid State Relay,SsR)是一种具有示和限流带复位保护部分。文献[4]设计了一种20A
隔离功能的无触点电子开关,在开关过程中尤机械接触的1500V的大功率高速直流固态继电器,具有良好的
部件,输人控制电路和输出回路间具有电的隔离,并且开关特性。目前广泛应用的直流固态继电器的导通电
输出回路的通断受输人信号的控制。与传统的电磁继压与截止电压近似相等,当输入在临界值附近时,继电
电器(EMR)相比,固态继电器不但具有和电磁继电器器会出现抖动,无法正常动作。本文提出一种新的设计
相当的转换功能,还具有驱动功率小、噪声低、可靠性方法,将继电器导通电压与截止电压分离。为了验证所
高、抗干扰能力强、开关速度快、体积小、寿命长、使用方设计电路的有效性与正确性,对其进行了数值仿真,并
便、与TLい、HTL、CMOS电路兼容等优点。固态继电对实际电路运行参数进行测试
器分为交流固态继电器和直流固态继电器2种。直
流固态继电器主要由输入回路、光电耦合器和输出回路
硬件电路设计
组成,其中光电耦合器起到光电隔离的作用,输出部分
本文直流固态继电器采用四端设计方式,电路原理
相当于一个常开开关。随着现代电子技术的发展,对于如图1所示。
隔离驱効、隔离切换电路的场合,已经形成了光电隔离1.1输入电路
固态继电器广泛应用的局面。
输人回路主要由电阻R:,R2、R。,稳压管D1,D2,开
文献[2]利用大功率场效应管构成互补型MOS管
关管T1,T2组成。其中NPN型开关管T,和PNP型
对,从而形成具有3个输出端的电子开关电路,模拟单
开关管T2构成正反馈回路,使光电耦合器导通电压和
刀双掷功能,构成大功率单刀双掷固态继电器。
截止电压分离
收稿日期:2010-12-16
1.1.1导通与截止过程
基金名称;国家自然科学基金项目:海上风力发电机组的非线
如图1所示,输人电压范围为0~24V,初始值为
性无源控制方法(51007019)
0V。此时光耦合器处于关断状态,电路不导通。电阻