光电二极管阵列一开一闭固态继电器的工作原理(SPDT)

光电二极管阵列一开一闭固态继电器的工作原理(SPDT)
2020年01月17日 15:17 之前科技

下面给出了光电二极管阵列SPDT SSR继电器的通用电路图(如图8所示),它可以工作在直流电源和交流电源中。光电二极管阵列型SPDT SSR开关由一个光电二极管阵列(D1)和四个N-MOSFET组成(MOS1和MOS2是增强型N-MOSFETs③; MOS3和MOS4是耗尽型N-MOSFETs④)。 MOS1和MOS2构成CIRCUIT1,MOS3和MOS4构成CIRCUIT2。有5个输出端子,Port1,Port2,Port3,Port4,Port5,Port1是公共端子。 LOAD1和LOAD2连接到SPDT开关。

光电二极管阵列SPDT固态继电器电路图

③增益模式N沟道MOSFET在Vgs> Vgs(th)⑤时导通,否则不导通。

④耗尽型N沟道MOSFET在零输入时导通,在Vgs为负时关断。

⑤Vgs是门到源的电压; Vgs(th)是从栅极到源极的阈值电压。

1.直流电源

当光电二极管阵列SPDT SSR继电器在直流电源中工作时,LOAD1应连接到PORT2,LOAD2应连接到PORT4,因此MOS2和MOS4将不起作用。

当光电二极管阵列被禁用时,MOS1的栅极电压低于其阈值电压并且不会导通,因此LOAD1被关断; MOS3的栅极电压为零输入并导通,因此LOAD2将导通(如图9所示)。

当光电二极管阵列使能时,MOS1的栅极电压高于其阈值电压并导通,因此LOAD1将导通; MOS3的栅极电压为负且不导通,因此LOAD2将被关断(如图10所示)。

光电二极管阵列SPDT固态继电器电路图,当开关在直流电源上接通时

2.交流电源

当光电二极管阵列SPDT SSR继电器在交流电源中工作时,LOAD1应连接到PORT3,LOAD2应连接到PORT5。

当光电二极管阵列被禁用时,MOS1和MOS2的栅极电压低于其阈值电压并且不会导通,因此LOAD1被关断; MOS3和MOS4的栅极电压为零输入并导通,因此LOAD2将导通(如图11所示)。

光电二极管阵列SPDT固态继电器电路图,当交流电源关闭时开关

当光电二极管阵列使能时,MOS1和MOS2的栅极电压高于其阈值电压并导通,因此LOAD1将导通; MOS3和MOS4的栅极电压为负,不导通,因此LOAD2将关闭(如图12所示)。

光电二极管阵列SPDT固态继电器电路图,当交流电源开关打开时

注:由于N沟道增强型MOSFET和N沟道耗尽型MOSFET的特性,这种固态继电器广泛用于控制直流负载电路和交流负载电路。

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