
无触点开关分为磁放大器式无触点开关,电子管、离子管式无触点开关和半导体无触点开关。各种无触点开关的内部结构不同,开关特性也有所不同,详细了解每种类型的内部开关原理以及开关特性,有利于开发人员根据控制系统的要求选择合适的无触点开关。磁放大器式无触点开关体积与重量较大且电流转换速度慢,已较少采用;电子管、离子管式无触点开关由于电子管、离子管的功率不能做得很大,在实际应用中受到了很大的限制,也已较少使用。
半导体无触点开关是借电路中半导体器件的可控导通性来实现电路通断的一种开关电器。它是20世纪50年代后发展起来的一种开关,可用晶体管或晶闸管组成,由于晶体管受到功率的限制,大都采用晶闸管及其控制电路组成。半导体无触点开关的优点是:电流可以做得较大,耐反压值高,控制门极功耗小,导通和关断时间短,工作寿命长,环境适应性好,工作效率高等。 例如,对有触点的接触器,操作频率高于36次/h以上时就很困难了,但对半导体式无触点开关则操作频率每小时可达数万次至数十万次以上。
无触点开关在电磁兼容性、可靠性、安全性等方面的优越性是触点开关无法比拟的。无触点开关是用可控硅来控制的,因此它是在PN结内部完成导通和截流的,不会有火花,弥补了触点开关复合时有火花的不足,避免因电流过大出现火花或在高电压电路中击穿空气,造成误动作。无触点开关的耐高压性也很好,如一些大型电机在起动时,由于转子由静止变为转动的惯性非常大,造成起动电流超大(基本相当短路电流),停机时由于惯性继续运转,会造成非常高的电压,无触点开关便可应用于此。
1.以三端稳压器实现的无触点开关
三端稳压器是设计者十分熟悉的常用廉价器件之一,图1是利用三端稳压器设计的开关电路。从控制端加入的信号决定是否将三端稳压器与地导通,若导通则输出端上电,否则输出端相当于断开。此电路十分简单,也容易调试,且有多种电压的稳压器供选用,适用于直流负载的控制。缺点是稳压器的管压降使输出电压有所降低,不适合电池供电的设备。选用低压差三端稳压器可有所改善。