電子發(fā)燒友網(wǎng)報道(文/李寧遠)在自動化控制系統(tǒng)、接觸汽車電氣系統(tǒng)中,器固氣系接觸器和繼電器都是態(tài)繼統(tǒng)常見的基礎控制器件。要實現(xiàn)電氣系統(tǒng)可靠控制、電器快速開關以及低噪聲等各種目標,為高肯定需要應用到繼電器和接觸器技術。壓電此前是靠性機電式繼電器加接觸器,現(xiàn)在更多的效率是固態(tài)繼電器加接觸器。
自動開關元件繼電器從機電式到固態(tài)
在自動化控制電路中,接觸繼電器的器固氣系重要性不言而喻,是態(tài)繼統(tǒng)核心的控制元件之一。利用電磁原理和機電原理,電器繼電器中的為高觸點會閉合或斷開,進而驅(qū)動或控制相關電路。壓電
以電流為輸入量的靠性繼電器就根據(jù)電流變化而開關狀態(tài)的變化,當電流通過線圈時產(chǎn)生磁場,磁場會吸引極性相反的觸點,這樣觸點就會接通或斷開電路。
也有輸入量為電壓、速度、壓力的繼電器,本質(zhì)上是一樣的原理,主要構(gòu)成都是電磁機構(gòu)和觸點,根據(jù)輸入量的變化“自動”開關。
這些傳統(tǒng)機電式電磁繼電器,因為觸點的存在,在不斷的機械切換過程中,其接觸點總是會出現(xiàn)磨損,磨損后就容易產(chǎn)生電弧和噪音這些問題。在現(xiàn)在的控制電路中,其應用已經(jīng)相對受限,很多應用都會傾向于選擇固態(tài)繼電器來進行開關控制。
固態(tài)繼電器是微電子電路加上全固態(tài)電子器件如分立電子器件、電力電子功率器件組成的無觸點開關器件,可達到無觸點無火花地接通和斷開電路的目的。
無觸點的結(jié)構(gòu)讓固態(tài)繼電器較之電磁繼電器可靠性更高、響應速度更快、不易受到干擾對外干擾也更小,這些優(yōu)點讓其實現(xiàn)了廣泛的應用。
固態(tài)繼電器通過更高的集成,可以將電源和信號傳輸集成在單一芯片中,構(gòu)成完全不含移動器件的繼電器方案,可靠性很高。
尤其是固態(tài)繼電器采用半導體器件來實現(xiàn)開關功能后,其承載大功率大電流負載的能力提高了,在汽車、工業(yè)系統(tǒng)這種高壓電氣系統(tǒng)中,已經(jīng)有很多這樣的高安全性應用。
高壓接觸器提高電氣系統(tǒng)安全性
接觸器是和繼電器極其類似的一類控制器件,也是電磁機構(gòu)加觸點的主要構(gòu)成。利用線圈流過電流產(chǎn)生磁場使觸頭閉合,接觸器能實現(xiàn)控制負載的目的。
但與繼電器不同的是,接觸器控制容量很大,能控制高功率大電流負載,起到接通、切斷電路以及保護的功能,適用于頻繁操作和遠距離控制的電路。
高壓接觸器的滅弧能力,在大功率大電流場景中是保證安全的重要手段。電弧吹滅是措施強制將電流消零的保護手段,對于一些沒有電壓和電流過零的高功率大電流回路,需要這樣消除產(chǎn)生的電弧,比如高壓大電流的汽車電氣平臺,高壓的發(fā)電儲能側(cè)。
對于這些高壓應用,高壓接觸器能夠比保險絲更快地響應,及時地斷開保護電路,并且還能夠在高負載下進行多次斷開。能夠快速斷開的高壓接觸器也有助于防止觸點焊接,在出現(xiàn)故障時為高壓系統(tǒng)提供第一道防線。
提高安全性自然是大功率設備首先要考慮的,高壓接觸器也展現(xiàn)出了極高的可靠性。在保證安全性的同時,接觸器的優(yōu)化還特別注重結(jié)合高性能開關能力,盡可能將閉合所需要的電流消耗降低,達到內(nèi)部耗散功率降低的目的,這也能對整個電氣系統(tǒng)的電源效率提升也有不少幫助。
小結(jié)
固態(tài)繼電器應用已經(jīng)不局限于傳統(tǒng)繼電器的小功率小電流應用,已經(jīng)在汽車電氣系統(tǒng)、工業(yè)電氣系統(tǒng)以及電網(wǎng)電氣系統(tǒng)等高壓系統(tǒng)中帶來了優(yōu)異的開關控制,接觸器也在提高穩(wěn)健的安全性之余,減少其耗能為系統(tǒng)效率做出貢獻。