固态继电器的制作步骤及元器件选择

固态继电器作为电子开关，其通断无机械接触部件，较普通电磁继电器工作可靠、开关速度快、无噪声与火化，加上控制电流小，能与一般的CMOS电路兼容。因此，在日常的电子制作与电子产品的开发中，多用固态继电器代替普通的电磁继电器。固态继电器一般由输入恒流控制部分、光电耦合器隔离部分及输出功率开关部分组成。当然，在已知输入电压变化范围不大时，我们可以将恒流部分省略掉。根据实际应用中负载供电电源是交流还是直流，在制作时可选用不同类型的光电耦合器及功率开关元件。在供电电源为直流时，光电耦合器可以选用4N系列(受光器件为光敏三极管），功率开关元件用晶体三极管或达林顿复合管；供电电源为交流时，光电耦合器可选用MOC306x系列（受光器件可看作光控的双向触发二极管），功率开关元件用单向晶闸管或双向晶闸管。

交流固态继电器的原理图。由R1、R2、VT1、VT2构成恒流电路，保证控制电压大范围内变动时，光电耦合器可靠地工作。控制端加上电压时，电流流过R1使VT2导通，则VT1也导通，VT1发射极与基极间电压保持在0.6V左右，即R2两端电压约为0.6V，所以流过R2的电流为0.6/R2，则流过光电耦合器的电流也为0.6/R2，基本不随控制电压的变化而变化。实测得，在R1=47Ω，控制电压在3~30V之间变化时，VT2的集电极电流维持在11mA左右，变化量不超过±1mA。光电耦合器实现了以光为介质的信号传输，使输入/输出端可靠隔离，隔离带耐压1kV以上。功率开关选用双向晶闸管，R3为触发限流电阻，R4与C串联用来吸收瞬间的高电压。

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