光隔离器(光耦合器)和固态继电器的区别?

电器工程 光隔离器 固态继电器 双向可控硅
2022-02-01 07:33:49

我一直在研究继电器和光隔离器。我知道有不同的光隔离器,其中一些在检测器侧有一个晶体管,允许电流沿一个方向流动,而另一些在检测器侧有三端双向可控硅开关,允许电流在两个方向上流动:

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在阅读继电器后,我发现它们以类似的方式工作,但使用电磁开关的机械开关来隔离电路的两侧。

我本来以为固态继电器是继电器的一个子类别,但是当我查看它们时,根据定义,它们执行与光隔离器相同的功能。

如果有的话,光隔离器和固态继电器有什么区别?哪个是哪个子类别,在速度和应用方面有什么区别?

3个回答

光隔离器设计用于切换少量电流。固态继电器通常包含一个光隔离器以及一些电路,以响应光隔离器切换的小电流来切换大量电流。

大多数常见的固态继电器使用背靠背串联 MOSFET 作为电源开关元件,使其能够处理交流电。为了给隔离栅极提供良好的驱动电压,使用了光伏电池,这是一个显着的区别 - 耦合中的 LED 产生光,这会在光伏电池中产生几伏直流电,以强烈激活通道的通道MOSFET。

这些类型的固态继电器在切换时往往有点慢,并且在打开或关闭时可能会有很大的功耗,但是,固态继电器往往用作机械开关等开/关控制,并且通常不与一个脉宽调制信号。

我本来以为固态继电器是继电器的一个子类别,但是当我查看它们时,根据定义,它们执行与光隔离器相同的功能。

继电器是机械的,在固态电子产品出现之前,它们是打开和关闭大功率负载的最佳实用方法。最终磨损会导致机构失效,或者触点会磨损——尤其是当它们产生火花时。请注意,继电器在控制电路(操作线圈)和负载(由触点切换)之间提供电气隔离。这清楚地显示在原理图符号中。

示意图

模拟此电路- 使用CircuitLab创建的原理图

继电器的另一个问题是开关与电源异步。在周期中间打开或中断电源对于触点和产生电噪声来说是最坏的情况。

固态继电器 (SSR) 通过可选的过零检测电路解决了这些问题,因此仅在电压为零时才接通电源,并且当控制信号为关掉。由于没有移动部件,该设备永远不会磨损,并且正如您正确指出的那样,控制电路与负载隔离。

如果有的话,光隔离器和固态继电器有什么区别?哪个是哪个子类别,在速度和应用方面有什么区别?

光隔离器用于 mA 范围内的电路之间的信号隔离。SSR 用于在安培范围(0.1 到数百)内切换电源。

SSR 的一个缺点是,当开启时,它们之间会下降一点电压,它们会散发一些热量。对于超过几安培的电流,需要散热器。