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关于固态光耦继电器MOC3063的国产替代料号解决方案?

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发表时间:2022-01-10 16:02作者:光耦选型工程师

    当涉及到打开和关闭交流电器时,继电器可以毫无问题地处理这项工作。光耦继电器是一种相当强大的机电开关,可以切换大负载,具有非常低的接触电阻,因此交流侧基本上没有电源损耗,并提供电流隔离。


    **的问题是,继电器仍然部分是机械式的,这意味着它切换相当慢,不会无声切换,其触点会随着时间的推移而磨损,触点打开时会形成斑点,线圈需要持续通电。为了解决这些问题,另一种继电器,一种完全电气化的继电器开始流行,即所谓的固态继电器,尽管现在你可以从中国花3到4美元买到如此强大的40安培固态继电器。


    在输入端,我们只需施加固态继电器外壳上的直流电压,以使电流流过输入端,从而关闭负载侧的开关,从而激活交流设备。


    这其实很容易,所以为了安全起见,让我们建立一个交流电压为24伏的测试电路,负载侧有一个1千欧姆的电阻器,输入电压为5伏。施加输入电压后,我们立即注意到固态继电器的输入电流/功率远低于传统继电器的输入电流/功率。


    如果我们在示波器上观察1千欧姆电阻上的电压,我们可以看到电源电压正弦波,这意味着负载开关工作正常,但是如果我们测量电阻上的**电压,我们只得到35.4伏的值,而我的变压器的输出电压峰值为36.2伏。

MOC3063国产光耦替代

    这意味着在固态继电器的负载触点上有大约1.46伏的明显电压降,这显然表示功率损失。为了更好地理解这个问题,我从负载侧移除了负载和电压源,而是直接连接了我的实验室工作台电源,我将其设置为1安培的电流限制。


    在输入端施加1千赫的方波后,我们可以看到输出触点保持闭合,即使我完全移除输入电压。原因是固态继电器的主要部件是所谓的双向晶闸管。


    主要的一点是,双向晶闸管具有保持电流,这意味着双向晶闸管将保持导电,直到电流低于该值。简而言之,用固态继电器切换直流电压是非常多余的,所以我们还是回到负载侧的交流电路吧。

MOC3063光耦继电器替代系列

    正如你所看到的,通过使用相当高的频率,几乎所有交流电压的半波都可以通过,但是如果我们将频率降低到50赫兹的电源电压频率之下,我们可以观察到开关的许多有趣的方面。


    首先,固态继电器只能在零点附近关闭,因为电流仅在保持电流下方的该点附近流动。


    接下来,开关也只在接近零点时开启,这降低了初始浪涌电流,从而降低了继电器容易产生的电磁干扰,但另一方面,该功能使得相位角控制不可能,而相位角控制本可用于控制交流设备的功率。


    原因是,这种固态继电器是过零型,正如其名称所示,它只在接近零点时开启。我们需要的相位角控制是一个非过零固态继电器,当然也存在。


    最后提到的开关类型的特点是,就像继电器一样,它在输入端和负载端之间提供了电流隔离,这使得它可以安全地与微控制器一起使用,现在我们已经掌握了基本知识,并且了解到固态继电器确实消除了传统继电器的几十个问题接力,同时也增加了一些新的缺点,我们如何才能真正建立一个自己?


    通过跟踪PCB的轨迹并进行一点连续性测试,我为商业产品提供了一个大致正确的原理图。我们得到的是一个简单的双向晶闸管开关电路,由光耦激活。


    这就是为什么我挖掘了我周围的元件,找到了我自己更简单的电路。我所用的双向晶闸管是BT138,它只能处理12安培的电流,但另一方面却非常便宜。对于光耦,我选择了MOC3020,它也可以便宜地买到,与商业产品相比,它不包括过零电路,这意味着我的固态继电器版本可以用于相位角控制。


    先进光半导体由南方先进联合日本归国华侨杨振林博士团队合资成立,以南方先进为主要投资方、杨博士团队为技术核心的一家专业从事光电器件、光耦合器、光耦继电器等光电集成电路以及光电驱动等产品,研发团队涵盖设计、制造、销售和服务的高新技术企业,先进光半导体拥有先进的光电器件全自动生产线,具有年产8000万只光电光耦器件的生产能力。现阶段先进光半导体的光耦继电器、光耦合器等主要产品用于:蓄电系统.智能电表.自动检测设备.电信设备.测量仪器.医疗设备.通信设备.PC端.安防监控.O/A设备.PLC控制器.I/O控制板等,依托于光半导体综合的设计技术和芯片制造技术优势,先进光半导体期望在有广阔发展前景的光电控制领域深耕,逐步提升产品的技术附加值,扩充技术含量更高的产品线。


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