什么是固態(tài)繼電器?如何工作?
發(fā)布時(shí)間:2023-12-12 08:26:12 瀏覽:829
固態(tài)繼電器風(fēng)靡全球,徹底改變了從農(nóng)業(yè)自動(dòng)化到航空航天等各行各業(yè)的配電方式。但你可能想知道......“它們究竟是如何工作的?”本文將介紹從固態(tài)繼電器基礎(chǔ)知識(shí)到光隔離器和光耦合器、光電二極管和PN結(jié)的所有內(nèi)容。
固態(tài)繼電器設(shè)計(jì)
固態(tài)繼電器通常設(shè)計(jì)為一個(gè)簡單的開關(guān),帶有電源端子和負(fù)載端子,當(dāng)外部控制信號(hào)通過另一個(gè)端子傳遞到繼電器時(shí),負(fù)載端子會(huì)切換。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí),開關(guān)發(fā)生得非???,負(fù)載通常通過MOSFET功率晶體管供電。
繼電器可以在交流或直流開關(guān)容量下設(shè)計(jì)和使用,但必須修改內(nèi)部配置才能適用于這兩種情況。直流繼電器可以采用單個(gè)MOSFET工作,源極和漏極連接到主電路的電源和負(fù)載,控制信號(hào)連接到導(dǎo)通柵極??刂菩盘?hào)可以是非常低的功率,這使得繼電器(和大型負(fù)載電路)可以由像Arduino這樣小的東西控制。固態(tài)繼電器可以將多個(gè)晶體管并聯(lián)排列,以允許更高的電流電位,額定電流可達(dá) 100 安培。交流開關(guān)至少需要兩個(gè)晶體管,因?yàn)楫?dāng)繼電器處于關(guān)斷狀態(tài)時(shí),一個(gè)MOSFET無法抑制兩個(gè)方向的電流。兩個(gè)連接了電源的晶體管用于在關(guān)閉時(shí)阻斷電流,然后在繼電器內(nèi)的控制信號(hào)打開時(shí)傳遞電源。
固態(tài)繼電器如何工作?
您可能想知道 – 什么樣的開關(guān)能夠?yàn)閿?shù)百安培的控制信號(hào)供電?固態(tài)繼電器與機(jī)電繼電器的真正美在于開關(guān)機(jī)制之間的差異。固態(tài)繼電器使用業(yè)界稱為光隔離器或光耦合器的產(chǎn)品。用人類的話來說,這意味著“光分離器”。沒錯(cuò),固態(tài)繼電器內(nèi)部的開關(guān)只是一束光!通常,有一種非常低功率的 LED 將一束光照射到光電二極管上,這幾乎可以立即允許電力通過它傳輸或“打開”。
圖 1:這是典型光電二極管的示例圖。該圖描繪了一個(gè) LED 照射到光電二極管晶體管上。這個(gè)動(dòng)作是允許電流流過晶體管的原因。
光隔離器在固態(tài)繼電器中至關(guān)重要,因?yàn)樗鼈儗⒗^電器的兩個(gè)或多個(gè)電路分開。由于繼電器使用小電壓信號(hào)來控制非常大的電壓信號(hào),因此將這些信號(hào)分開非常重要。光隔離器的美感和革命性的特點(diǎn)是沒有活動(dòng)部件。例如,在機(jī)電繼電器中,這種電路分離是通過電磁場實(shí)現(xiàn)的,這也是用于最終完成大負(fù)載電路的原因。
在固態(tài)繼電器中,光電二極管使負(fù)載電路內(nèi)的連接完成。那么光電二極管到底是什么呢?它是一種非常專業(yè)的晶體管,它使用光子為柵極供電,而不是典型的電信號(hào)。這到底是怎么回事?它使用高度專業(yè)化的硅PN結(jié)。
什么是PN結(jié),它是如何工作的?
PN結(jié)存在于各種不同的硅元件中,用于各種應(yīng)用,并且基本上允許“硅”用作半導(dǎo)體。作為一種獨(dú)立元件,硅的電導(dǎo)率非常低。然而,當(dāng)硅摻雜其他元素(如磷和硼)時(shí),p型和n型硅的導(dǎo)電性要強(qiáng)得多。p型和n型硅相交的硅區(qū)域稱為P-N結(jié)。在光隔離器電路中,這種PN結(jié)被稱為光電二極管,其最終有一個(gè)主要目的——在有光的情況下產(chǎn)生電流。
圖 2:該圖像是 PN 結(jié)的藝術(shù)描繪,說明了光電二極管的耗盡區(qū)。
光由光子或攜帶能量的粒子組成,它們是光電二極管物理學(xué)的“面包和黃油”。通常,光電二極管對光的反應(yīng)最好的光約為 200nm(紫外線)或 1100nm(紅外線)。這些光子在硅光電二極管的耗盡區(qū)產(chǎn)生電子-空穴對。當(dāng)p型摻雜硅與n型硅接觸,電子和空穴流入低電位區(qū)時(shí),就會(huì)形成耗盡區(qū)。當(dāng)光線照射到硅上時(shí),光子被吸收,形成電子-空穴對。當(dāng)電子-空穴對開始漂移分開時(shí),它們會(huì)被耗盡區(qū)的電場掃走。只要PN結(jié)以反向偏置方向運(yùn)行,電子-空穴對的這種運(yùn)動(dòng)就會(huì)在光電二極管中產(chǎn)生電流。
現(xiàn)在,光隔離器的輸出端正在產(chǎn)生信號(hào),可以使用一個(gè)晶體管或一系列晶體管來放大該信號(hào),最終輸出非常大的信號(hào),這是本文前面提到的一種方法。使用非常低功率的信號(hào)作為光隔離器的輸入,然后將該信號(hào)轉(zhuǎn)換為非常大的輸出信號(hào)的能力是固態(tài)繼電器的最終目的。
相關(guān)推薦:
推薦資訊
PDI VN03系列恒溫控制晶體振蕩器(OCXO)確保在最苛刻的環(huán)境下精確的頻率。低相位噪聲,在高振動(dòng)環(huán)境下的性能,和雙密封石英晶體,這種OCXO也可以在5MHz至100Mhz范圍內(nèi)定制頻率,采用通孔封裝,封裝尺寸為25.4 x 25.4mm,輸出為正弦波至 50 歐姆,PDI為您的原型需求,大規(guī)模生產(chǎn)能力和有競爭力的價(jià)格提供快速取樣。
LS10x8A系列是一款多核通信處理器,集成了四到八個(gè)ARM Cortex-A53核心,最高頻率1.6 GHz,適用于無線接入點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和工業(yè)應(yīng)用。該處理器配備32 KB L1緩存、1 MB L2緩存(支持ECC)、NEON SIMD協(xié)處理器和ARMv8加密擴(kuò)展。內(nèi)存控制器支持32/64位DDR4 SDRAM,最高速率2.1 GT/s。其數(shù)據(jù)路徑加速架構(gòu)(DPAA2)提供數(shù)據(jù)包解析、分類、加密加速等功能,支持多種高速接口如PCIe 3.0、SATA 3.0、SGMII和XFI。其他外設(shè)包括QSPI、SPI、USB 3.0、I2C等,封裝為780 FC-PBGA,廣泛應(yīng)用于路由器、虛擬CPE、工業(yè)通信和安全設(shè)備等領(lǐng)域。
在線留言
精品国产AⅤ无码一区二区| 中国xxxx真实偷拍| 久久久久久精品成人免费图片| 午夜男女刺激爽爽影院蜜芽tv| 成免费crm在线看系统| 美女趴开内衣露出尖尖的奶头| 精品亚洲成a人片在线观看| 亚洲一区二区三区无码国产| 我的师妹不可能是傻白甜| 小受被用各种姿势进入n视频| 宝贝帮我拉开拉链它想你了| 好爽…又高潮了免费毛片| 18禁黄污吃奶免费看网站| 亚洲中文字幕在线| 又粗又大又爽真舒服| 久久久久人妻一区二区三区VR| 97av麻豆蜜桃一区二区| 免费看国产成年无码AV片| 国产成人综合久久亚洲精品| 国产清纯女高中生被C| 国产激情久久久久影院| 亚洲综合无码一区二区三区| 无码精品人妻一区二区三区影院| 大陆三级经典三级在线| 免费 成 人 黄 色 在线观看| 精品亚洲AV无码喷奶水LIER| 日韩在线观看高清视频| 欧美一进一出抽搐大尺度视频| 亚洲国产成人一区二区精品区| 欧美性猛交xxxx乱大交蜜桃| 黑人粗进入欧美| free性满足videoshd| 欧美成人精品一区二区综合| 久久99精品国产99久久| 爆乳熟妇一区二区三区霸乳| 人人妻人人澡人人爽超污| 久久久久久午夜成人影院| 狠狠色噜噜狠狠狠888米奇视频| 亚洲精品无码国产| av亚洲欧洲日产国码无码苍井空| 精品久久久久久无码人妻中文|