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1、直流固態繼電器介紹

DC直流固態繼電器的應用越來越廣泛，其中主要原因之一就是直流固態繼電器開關時沒有運動部件，不會產生電弧，也不會有機械損壞。然而，將直流固態繼電器應用在一些感性負載上時，有些問題我們必須提前考慮。

2、直流固態繼電器應用接線

因為直流固態繼電器輸入端子和輸出端子之間有高達3750 Vrms的隔離電壓，因此控制信號輸入與負載輸出連接之間是沒有什么關聯的。如Fig.1 圖所示，控制信號可以是源電流型或者灌電流型設置，負載可以接在直流固態繼電器的正端，也可以接在直流固態繼電器的負端。直流固態繼電器也可以用來做電平轉換電路，因為控制輸入端和負載輸出端兩部分電路之間沒有任何電氣上的關系。

當負載是感性負載時，在直流固態繼電器斷開負載端電路時，需要加一些特別的保護來保護直流固態繼電器。電流通過感性負載時，會產生一定的磁通量，產生的磁通量存儲了一定的能量。當直流固態繼電器斷開電路時，磁通量產生突變，產生一個帶極性的感應電動勢（感應電壓）阻止電流減小，如Fig 2 所示：

如果沒有電路使產生的感應電流通過，磁通量的突變會產生一個很高的感應電動勢，這個感應電動勢可能超過電路中每一個元件的最高耐受電壓值，其中也包括元件之一的直流固態繼電器。對于直流固態繼電器來說，就會導致輸出功率半導體器件或者驅動半導體器件損壞而導通。在很多情況下，這種損壞對半導體器件是永久性的損壞，從而導致固態繼電器永久損壞。

在大多數應用回路中，直接為感應電流提供一回路，通常可以采用連接一續流二極管來實現，如Fig.A所示：

除非在當感應電流仍然通過續流二極時，直流固態繼電器又將被接通的情況下，可以采用普通恢復型續流二極管。然而，如果在負載電流還未完全釋放完，直流固態繼電器又要被接通的情況下，則要用快速恢復型二極管替代。快速恢復型二極管可以降低瞬時涌入電流幅度和持續時間。

在有些應用中需要快速釋放感應電流（如盡快打開電磁閥）。如果需要快速釋放感應電流，根據E = L * di/dt，釋放回路必須設計成能夠產生高電壓。E是由于磁通量突變產生的感應電動勢，L是負載感應系數，di/dt是電流變化速率。顯然，L是一個固定值，E值越大，di/dt也越大，電流也越快釋放到0值。提高產生的感應電動勢形成更好的續流回路，可以采用齊納擊穿二極管或TVS管（如Fig.3(b)）替代普通二極管（Fig.3(a))。我們必須意識到直流固態繼電器兩端的電壓是負載電壓E與齊納擊穿二極管或TVS管電壓之和。因此，比如對于48VDC電源和100VDC額定電壓的直流固態繼電器應用來說，在最大電流負載條件下，續流元件兩端的電壓最大不能超過52Vdc。

另外一種可替代的方法是，將齊納擊穿二極管或TVS管并聯在直流固態繼電器的輸出端子上，如Fig.3(c)所示。在這種情況下，箝位電壓可以達到100Vdc。然而，因為此電壓是與48Vdc電源電壓串聯，最終的效果與將箝位元件跨接在負載兩端一樣，感性負載產生的感應電動勢不能超過52Vdc。

3、 結論

（直流固態繼電器選型,直流固態繼電器如何選）直流固態繼電器給電路設計者在控制信號輸入和負載電壓方面提供了相當多的靈活性。但是必須注意，直流固態繼電器用于控制感性負載時，要確保直流固態繼電器關斷時，感生電動勢不要超過直流固態繼電器的電壓等級。通常可以采用續流二極管來實現，在一些需要產生高感應電動勢以快速釋放電流的場合，齊納擊穿二極管或TVS管可以用來提高感應電動勢，為感性負載提供更快的電流釋放回路。 

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