西门子APT继电器——过零交流固态继电器的工作原理

1.工作过程：

　　AC过零固态继电器具有在电压过零时导通并在负载电流过零时关断的特性。

　　过零交流固态继电器的电路图，尺寸和图纸

　　当光耦合器OPT关闭时（即OPT的控制端没有输入信号），M1通过从R2获得基极电流而饱和并导通，结果，栅极触发电压（UGT）晶闸管SCR被钳位到低电位并关闭。因此，三端双向可控硅BCR处于关断状态，因为在栅极控制端子R6上没有触发脉冲。

　　当输入控制信号施加在固态继电器的输入端上时，光电晶体管OPT导通（即OPT的控制端具有输入信号）。在电源电压被R2和R3分压后，如果A点的电压大于M1的过零电压（即VA》 VBE1），则M1将处于饱和导通状态，并且两者均为SCR和BCR晶闸管将处于关闭状态。如果A点的电压小于M1的过零电压（即VA

　　通过上述过程，可以理解，M1用作交流电压检测器，用于在负载电压过零时接通固态继电器，并在负载电流过零时断开固态继电器。并且由于过零检测器的功能，负载电路对负载的影响相应减小，并且控制回路中产生的射频干扰也大大减少。

　　2.过零定义：

　　这里需要解释什么是零交叉。在交流电流中，过零点是不存在电压的瞬时点，即AC波形的正半周期和负半周期之间的结点。在每个交流电循环中，通常会有两个过零点。如果电源在零交叉的瞬间切换，则不会产生电气干扰。当输入端子连接到控制信号并且输出交流电压过零时，AC固态继电器（配备过零控制电路）将处于ON状态;相反，当控制信号关闭时，SSR处于OFF状态直到下一个过零。

　　另外，应该指出的是，固态继电器的过零点实际上并不意味着电源电压波形的零伏特。该图是交流电压正弦波的一部分。根据AC开关元件的特性，图中的AC电压被分成对应于SSR输出电路的三个状态的三个区域。 U1和U2分别代表开关元件的阈值电压和饱和电压。

　　该图显示了过零固态继电器的I / O波形。并且由于晶闸管的性质，在输出端子的电压达到阈值电压（或触发电路的触发电压）之后，固态继电器将处于导通状态。然后，固态继电器在达到饱和电压后将处于实际接通状态，同时产生非常低的导通状态电压降。如果输入信号关闭，当负载电流低于晶闸管的保持电流或下一个AC换向点（即SSR继电器关闭后负载电流第一次通过零）时，固态继电器将关闭）。

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