自己動(dòng)手做固態(tài)繼電器

ID:70416 · 發(fā)表于 2014-12-13 22:25

固態(tài)繼電器作為電子開關(guān)，其通斷無機(jī)械接觸部件，較普通電磁繼電器工作可靠、開關(guān)速度快、無噪聲與火化，加上控制電流小，能與一般的CMOS電路兼容。
因此，在日常的電子制作與電子產(chǎn)品的開發(fā)中，多用固態(tài)繼電器代替普通的電磁繼電器。
固態(tài)繼電器一般由輸入恒流控制部分、光電耦合器隔離部分及輸出功率開關(guān)部分組成。當(dāng)然，在已知輸入電壓變化范圍不大時(shí)，我們可以將恒流部分省略掉。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用中負(fù)載供電電源是交流還是直流，在制作時(shí)可選用不同類型的光電耦合器及功率開關(guān)元件。
在供電電源為直流時(shí)，光電耦合器可以選用4N系列(受光器件為光敏三極管)，功率開關(guān)元件用晶體三極管或達(dá)林頓復(fù)合管；供電電源為交流時(shí)，光電耦合器可選用MOC306x系列（受光器件可看作光控的雙向觸發(fā)二極管），功率開關(guān)元件用單向晶閘管或雙向晶閘管。

一、工作原理

由R1、R2、VT1、VT2構(gòu)成恒流電路，保證控制電壓大范圍內(nèi)變動(dòng)時(shí)，光電耦合器可靠地工作�？刂贫思由想妷簳r(shí)，電流流過R1使VT2導(dǎo)通，則VT1也導(dǎo)通，VT1發(fā)射極與基極間電壓保持在0.6V左右，即R2兩端電壓約為0.6V，所以，流過R2的電流為0.6/R2，則流過光電耦合器的電流也為0.6/R2，基本不隨控制電壓的變化而變化。
實(shí)測(cè)，在R1=47Ω，控制電壓在3~30V之間變化時(shí)，VT2的集電極電流維持在11mA左右，變化量不超過±1mA。光電耦合器實(shí)現(xiàn)了以光為介質(zhì)的信號(hào)傳輸，使輸入/輸出端可靠隔離，隔離帶耐壓1kV以上。功率開關(guān)選用雙向晶閘管，R3為觸發(fā)限流電阻，R4與C串聯(lián)用來吸收瞬間的高電壓。

二、元器件選擇
恒流部分按圖中的參數(shù)選取元件，均無特殊要求。圖1中的光電耦合器分別選用了4N25與MOC3063等便于購(gòu)買的型號(hào)。這兩種光耦均采用雙列直插六腳封裝，外形如圖2所示，圖1中標(biāo)注了內(nèi)部結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的引腳排列。
功率三極管或晶閘管的選取決定了固態(tài)繼電器的帶負(fù)載能力，圖1中T選用BT136、BCR3AM時(shí)，負(fù)載電流最大為3A；選用BCR10AM時(shí)，最大電流為10A。若負(fù)載電流小于1A，T可用MAC97A6等型號(hào)的小管，這將使制成的成品體積大大減小。如果負(fù)載電流較大，必要時(shí)需要給VT4和T加裝一定大小的散熱器。在負(fù)載電源為220V時(shí)，C的耐壓值不小于400V。筆者用的是彩電開關(guān)電源用的耐壓1kV的安規(guī)電容。

三、制作步驟
整個(gè)電路十分簡(jiǎn)單，可以在一小塊多孔板上完成制作。制作時(shí)要注意，輸入端與輸出端要盡量遠(yuǎn)離，特別是用于負(fù)載電源為交流220V時(shí)。
筆者按圖1電路焊好的小板如題圖所示，大小為30mm（長(zhǎng)）×18mm（寬）×20mm（高）。留出了輸入/輸出端4個(gè)引腳。為了便于區(qū)分，輸入端采用了較細(xì)的引線，且正極留得較長(zhǎng)；輸出端采用較粗的引線，且兩根一樣長(zhǎng)。這樣，無需任何標(biāo)示便可以根據(jù)引線對(duì)引腳排列一目了然。
焊好的小板經(jīng)測(cè)試無誤后可以用熱熔膠將其封成一個(gè)整體，或者用大小適當(dāng)?shù)慕^緣外殼裝起來。制作好的固態(tài)繼電器便可以在電路中取代電磁繼電器使用了。這種固態(tài)繼電器的工作下限電壓低于3V，上限電壓高于30V，因此通用性很強(qiáng)。

ID:70104 · 發(fā)表于 2014-12-19 13:40

學(xué)習(xí)了~

ID:71262 · 發(fā)表于 2014-12-28 14:33

學(xué)習(xí)了

ID:61876 · 發(fā)表于 2015-2-7 14:46

好資料！

ID:67366 · 發(fā)表于 2015-3-25 14:03

謝謝分享

ID:74992 · 發(fā)表于 2015-4-1 21:26

高壓的6036光耦我有一大把，

ID:90566 · 發(fā)表于 2015-9-19 22:46

導(dǎo)通了，沒法斷開

ID:91691 · 發(fā)表于 2015-10-6 09:41

學(xué)習(xí)了~

ID:85702 · 發(fā)表于 2016-3-23 11:59

不錯(cuò)的資料，收藏了。

ID:207939 · 發(fā)表于 2017-6-6 16:51

我擦，厲害了我的哥！

ID:88606 · 發(fā)表于 2017-8-22 11:49

這個(gè)成本比繼電器高吧！

ID:106195 · 發(fā)表于 2017-9-1 18:05

感謝分享，支持一下。

ID:227864 · 發(fā)表于 2017-9-4 11:50

樓主謝謝了，好資料

ID:232858 · 發(fā)表于 2017-9-13 14:07

OUT 是哪個(gè)輸入哪個(gè)輸出？不限么？

ID:40094 · 發(fā)表于 2017-10-5 15:55

做一個(gè)試試

ID:249545 · 發(fā)表于 2017-11-26 20:11

MOC3041 MOC3061過零光耦可控硅,價(jià)值不菲!

ID:249545 · 發(fā)表于 2017-11-26 20:11

還要制做一個(gè)PCB來裝上這些元件吧

ID:249545 · 發(fā)表于 2017-11-26 20:13

請(qǐng)教老師,圖中VS就是BT136可控硅需要加散熱片嗎?如何絕緣?

ID:249545 · 發(fā)表于 2017-11-26 20:16

可控硅BT136的引腳順序:正面向自已,第一腳是T1,第二腳是T2,第三腳是G<控制極>.
用萬用表是不好測(cè),我也不知如何測(cè)!

ID:253898 · 發(fā)表于 2017-11-26 20:32

厲害了

ID:139071 · 發(fā)表于 2018-1-19 14:33

不錯(cuò)不錯(cuò)

ID:388449 · 發(fā)表于 2018-8-21 11:11

lsrly 發(fā)表于 2015-9-19 22:46
導(dǎo)通了，沒法斷開

大神這個(gè)電路是不是道通了沒法斷開

ID:408736 · 發(fā)表于 2018-10-12 22:05

學(xué)習(xí)了。。。。

ID:448852 · 發(fā)表于 2018-12-31 11:49

分享的資料，好，

ID:494382 · 發(fā)表于 2019-4-24 14:54

retsen 發(fā)表于 2017-9-13 14:07
OUT 是哪個(gè)輸入哪個(gè)輸出？不限么？

我也想問這個(gè)？

ID:494382 · 發(fā)表于 2019-5-8 09:22

請(qǐng)問這個(gè)可以在protues中仿真嘛？

ID:371895 · 發(fā)表于 2019-7-12 23:31

謝謝分享！

ID:268118 · 發(fā)表于 2019-8-26 23:44

感謝樓主的分享。

ID:355469 · 發(fā)表于 2019-8-28 08:48

好資料，有空試一試，謝謝了。

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