开关继电器接插件及其选用PPT学习教案

1、会计学1 开关继电器接插件及其选用开关继电器接插件及其选用 6.1 常见的开关 6.1.1 6.1.1 常见的开关的种类常见的开关的种类 按极数、位数：按极数、位数： 单极单位开关、双极双位开关、单极多位开关、多单极单位开关、双极双位开关、单极多位开关、多 极单位开关和多极多位开关。极单位开关和多极多位开关。 按结构特点：按结构特点： 波动开关、琴键开关、按钮开关、旋转开关、滑动波动开关、琴键开关、按钮开关、旋转开关、滑动 开关、薄膜开关、水银开关等开关、薄膜开关、水银开关等 第1页/共37页 第2页/共37页 第3页/共37页 第4页/共37页 第5页/共37页 最大额定电压 最大额定电流

2、接触电阻：开关接触时，“接触对”导体间的电阻值。一 般在0.02以下，使用久的开关在0.10.8 。 绝缘电阻。一般在100M以上。 寿命，500010000次。 6.1.2 开关的主要参数 第6页/共37页 薄膜开关:自身带印刷线路的按 键。通常最上层是由PET或PC材 料组成的面板，下面是可导电的 印刷线路，中间是隔离层，最下 层部份通常是PET材料上印刷触 点及连接线路 。用手指按上层 部位的按键时,其上层触点与下 层部位的触点相应部位接触而形 成电流连接。 6.2 薄膜开关 6.2.1 薄膜开关的结构与性能 第7页/共37页 特点：1.由于封闭式结构及防水构造,适用于任何环境, 2.价

3、位低,可信赖性高, 3.超薄形结构及柔软性好 4.单纯组装,多功能 5.可进行鼓泡及可使用窝仔(Metal Dome) 6.表面可装灯. 7.寿命长.一般大于100万次 第8页/共37页 第9页/共37页 6.3.3 水银导电开关的结构与性能 一种玻璃水银导电开关，它由玻璃外壳、电极丝、水 银柱构成，电极丝是由粗铜丝，玻璃外壳是由普通电子 玻璃构成。利用水银柱面与电极接触，从而决定电路的 “通”或“断”。 6.3 水银导电开关 第10页/共37页 6.4.1 电磁继电器的工作原理 当线圈通电以后，铁心被磁化产生足够大的电磁力， 吸动衔铁并带动簧片，使动触点和静触点闭合或分开； 当线圈断电后，电

4、磁吸力消失，衔铁返回原来的位置 ，动触点和静触点又恢复到原来闭合或分开的状态。 6.4 电磁继电器 第11页/共37页 (1) 额定工作电压、额定工作电流：是指继电器在正常工作 时加在线圈两端的电压。是指继电器在正常电压时要通过线 圈的电流。 (2) 线圈直流电阻：是指继电器线圈的直流电阻值 (3) 接点电阻：若接触电阻不理想，可用砂纸擦清接点表面 。(4) 吸合电压、吸合电流：继电器能够产生吸合动作的最 小电压值（最小电流值）称为吸合电压（吸合电流）。 为了能够使继电器的吸合动作可靠，必须给线圈加上等 于或稍大于额定电压(电流)的实际电压值，一般为额定值的 1.31.5倍。 6.4.2 电磁

5、继电器的测试 第12页/共37页 (5) 释放电压、释放电流：使继电器从吸合状态到释放状态 所需的最大电压值（最大电流值），就称释放电压（释 放电流）。 一般释放电压是吸合电压10%15%，若释放电压小 于1/10的吸合电压，说明继电器坏。 (6) 吸合时间：是指给继电器线圈通电后，触点从释放状态 到吸合状态所需要的时间间隔。 第13页/共37页 干簧管：在玻璃管内封装两个或三个由既导磁又导电材 料做成的簧片所组成的开关元件。玻璃管内充有惰性气体 或者真空。管内平行封装的簧片端部重叠，并留有一定间 隙或相互接触以构成开关的常开或常闭接点，如图a所示。 6.4.3 干簧继电器（又称干式舌簧管，磁

6、控管 ） 第14页/共37页 当永久磁铁靠近干簧管时或者由绕在干簧管上面的线圈 通电后形成磁场使簧片磁化时，簧片的接点都会感应出极性 相反的磁极，如图b所示。由于磁极极性相反而相互吸引， 当吸引的磁力超过簧片的抗力时，分开的接点便会吸合。 第15页/共37页 与外界大气隔绝，减少了接点火花所引起的接点 氧化和碳化。 由于簧片尺寸很短，可以提高其固有的耐振频率 ，加速了接点的通断速度。干簧管的接通和释放时间 要比电磁继电器小得多，一般为13ms。 自行车公里计：在轮胎上粘上磁铁，在一旁固定 上干簧管构成的。 第16页/共37页 固态继电器(SolidStateRelays,缩写SSR)是一种无触

7、 点电子开关，采用混合工艺组装来实现控制回路与负载 回路的电隔离及信号耦合，内部无任何可动部件，由固 态器件实现负载的通断切换功能。 主要是利用大功率三极管，功率场效应管，单项可控 硅和双向可控硅等器件的开关特性，来达到无触点，无 火花地接通和断开被控电路。 6.5 固态继电器 第17页/共37页 6.5.1 交流型SSR 第18页/共37页 1.交流固态继电器（过零型）原理 四端有源器件。其中两个端子为输入控制端,另 外两端为输出受控端, 在输入端加上直流或脉冲信号,输出端就能从关 断状态转变成导通状态,来控制较大负载。 第19页/共37页 SSR组成：在输入电路控制端加入信号后，IC1光电

8、耦合 器内光敏三极管呈导通状态，100电阻串接对输入信号进行 限流。VD1可防止当输入信号正负极性接反。 VT使继电器在电压过零时开启、负载电流过零时关断。 当IC1截止时，VT通过100K获得基极电流使之饱和导通,从 而使SCR可控硅触发电压箝在低电位而关断，导致TRIAC双向可 控硅在门极控制端上无触发脉冲而处于关断状态。 第20页/共37页 当有触发信号，当IC1导通时,VT处截止状态，SCR可控硅 导通 ,从而使TRIAC双向可控硅也获得触发信号也呈导通状态 。 如此时控制端信号关断后,负载电流也随之减小至TRIAC 双向可控硅的维持电流IH时可自行关断,切断负载电源。 第21页/共3

9、7页 在交流电源输入端，并接RC浪涌吸收回路。 第22页/共37页 交流过零型固态继电器，因有其电压过零时开启，负载电 流过零时关断的特性。它的最大接通、关断时间是半个电源 周期，在负载上可得到一个完整的正弦波形。也相应的减少 了对负载的冲击。产生的射频干扰也大大减少。过零型与随 机型的工作波形图分别见图2和图3。 第23页/共37页 6.5.2 直流型SSR 当控制端无信号输入时，IC1光电耦合器中的光敏三极 管呈截止高阻状态 ，VT1截止,从而导致 VT2在截止状态， 使其固态继电器呈关断状态。 第24页/共37页 当控制端有信号输入时，IC1中光敏三极管导通，使 VT1呈导通状态，从而使

10、VT2导通使其固态继电器呈接通状态 ，并将电源加至负载上，直流固态继电器的输出端随着输入 端信号的加入而导通，信号的消失而关断。 大功率低电压的直流固态继电器的输出开关普遍采用功 率场效应管来替代功率三极管,以此来降低输入功率。 第25页/共37页 第26页/共37页 第27页/共37页 1.交流固态继电器（过零型）原理 四端有源器件。其中两个端子为输入控制端,另 外两端为输出受控端, 在输入端加上直流或脉冲信号,输出端就能从关 断状态转变成导通状态,来控制较大负载。 第28页/共37页 SSR组成：在输入电路控制端加入信号后，IC1光电耦合 器内光敏三极管呈导通状态，R1串接电阻对输入信号进

11、行限 流。VD1可防止当输入信号正负极性接反时以保护光耦IC1。 V1使固态继电器在电压过零时开启、负载电流过零时关 断。当IC1截止时，V1通过R2获得基极电流使之饱和导通,从 而使 SCR可控硅门极触发电压被箝在低电位而关断，导致BTA 双向可控硅在门极控制端R6上无触发脉冲而处于关断状态。 第29页/共37页 如电源电压经R2与R3分压，A处电压VAVBE1时（无触发信 号），V1处饱和导通状态，SCR、BTA可控硅都处于关断状态； 如电源电压经R2与R3分压，A处电压VAVBE1时（有触发信 号），V1处截止状态，SCR可控硅导通 ,从而使 BTA在R6上也获 得触发信号也呈导通状态。

12、如此时控制端信号关断后,负载电流 也随之减小至BTA双向可控硅的维持电流IH时可自行关断,切断 负载电源。 第30页/共37页 在交流电源输入端，并接RC浪涌吸收回路。 第31页/共37页 交流过零型固态继电器，因有其电压过零时开启，负载电 流过零时关断的特性。它的最大接通、关断时间是半个电源 周期，在负载上可得到一个完整的正弦波形。也相应的减少 了对负载的冲击。而在相应的控制回路中产生的射频干扰也 大大减少。过零型与随机型的工作波形图分别见图2和图3。 第32页/共37页 6.5.2 直流型SSR 当控制端无信号输入时，IC1光电耦合器中的光敏三极 管呈截止高阻状态 ，V1通过R2获得其基极电流使之饱和导 通（R3R4）,从而导致 V2、V3、V4均处在截止状态，使 其固态继电器呈关断状态。 第33页/共37页