排除固態(tài)繼電器故障的方法

本文討論了對固態(tài)繼電器和輸入/輸出端子進行故障排除的一些方法。

固態(tài)繼電器是可以允許大電流的半導(dǎo)體器件，但如果超過它們的輸入和輸出額定值，就會立即損壞。這種損傷通常無法從外部看到，因此更難診斷。但是通過幾個簡單的故障排除步驟，就可以很容易地驗證操作是否正確。

什么是固態(tài)繼電器？

固態(tài)繼電器的基本操作由連接到輸入端子的小電壓LED組成，其額定電壓范圍為直流或交流電壓。輸出觸點是單個大電流場效應(yīng)晶體管（FET）或晶閘管器件，分別提供直流或交流負載切換。

由于這些繼電器沒有移動部件，因此它們比機械部件更難進行視覺和聽覺檢查。輸入側(cè)和輸出側(cè)內(nèi)部的固態(tài)組件都依賴于二極管結(jié)進行操作，因此某些測試方法類似于二極管測試功能。與機械繼電器不同，它們不能單獨使用電阻進行測試。

測試這些繼電器時會出現(xiàn)一個困難。由于它們由半導(dǎo)體元件構(gòu)成，它們會根據(jù)施加到輸出的電壓量和輸出類型（FET與晶閘管）做出不同的響應(yīng)。

由于不同的儀表品牌和型號會輸出不同的電壓和電流水平來執(zhí)行某些測試，因此您不能總是指望特定的結(jié)果。在使用各種儀表執(zhí)行許多我自己的測試時，我使用不同的儀表從完全相同的繼電器測量了不同的值。這與接觸端子將完全打開或關(guān)閉的任何物理開關(guān)形成對比，無論電壓水平如何，都提供明顯的電阻和電壓預(yù)期。

執(zhí)行測量時，請記住，沒有任何儀表測試可以替代適當?shù)呐_架測試，提供作為實際工作條件的準確工作電壓和電流水平。下面提供的這些步驟只是可能用于追蹤不良繼電器的方法列表。

輸入端子

固態(tài)繼電器的輸入是與限流電路串聯(lián)的LED。無論輸入電壓如何，電流限制通常將流量保持在不超過20mA。這就是為什么他們可以接受廣泛的電壓。如果他們依賴固定的輸入電阻，LED會在更高的電壓下變得更亮，因此輸出負載電路會隨著輸入電壓的變化而做出不同的響應(yīng)。當規(guī)定的電壓是適當值的范圍時，這并不理想。

使用任何典型的萬用表，“二極管測試”功能都用示意圖二極管符號表示。該功能將一個小電壓施加到二極管結(jié)上并緩慢增加電壓，直到達到二極管正向電壓并且電流增加。該電壓顯示在顯示屏上。它足以測試LED以及許多晶體管。非常適合固態(tài)繼電器的直流輸入。

將儀表的紅色表筆放在標有“+”的繼電器輸入端子上。這將出現(xiàn)在任何直流輸入繼電器上。將黑色COM引線放在另一個輸入端子上。

當儀表的刻度盤置于“二極管”功能范圍內(nèi)時，電壓應(yīng)增加到1.2-2.0伏左右。它可能會稍微多一點或少一點，因為每個LED都有不同的工作電壓，并且每個型號都會有不同的輸出。

您可能會發(fā)現(xiàn)誤導(dǎo)性結(jié)果

標準二極管不需要與LED一樣高的電壓，因此某些儀表可能無法將其二極管測試電壓提高到足以激活LED并提供測量值。他們將在顯示屏上顯示OL，但繼電器可能仍然工作。

這僅適用于低壓直流輸入繼電器。如果您發(fā)現(xiàn)AC或更高范圍的DC預(yù)期電壓高于5伏，儀表顯示屏將顯示OL，但繼電器可能仍然工作。

輸出端子

普通繼電器負載所消耗的電量遠遠超過萬用表的微小功率輸出，因此任何儀表都無法接近模擬真實世界的條件。因此，輸出終端的故障排除可能會比較棘手，但我們有幾個可用的選項。

二極管測試功能仍然可以在各種直流輸出固態(tài)繼電器上工作。當繼電器“關(guān)閉”時，輸出打開，并顯示非常大的電壓降。

當“開啟”時，電壓顯著下降，但仍大于0。唯一的問題是，對于更高的電流，晶體管的內(nèi)阻會降低。由于儀表僅輸出小電流，因此可能不足以將儀表驅(qū)動到可以提供有效讀數(shù)的范圍內(nèi)，并且可能仍顯示OL。

要使用此測試，請將第二個儀表的紅色表筆放在“+”輸出端子上，將黑色表筆放在另一個端子上。當?shù)谝粋€儀表對輸入執(zhí)行二極管測試時，檢查輸出。如果這個測試有效，那么當輸入測試線被移除時它應(yīng)該顯示OL，然后電壓不超過2.0伏，然后輸入線被退回。

另一個可能派上用場的測試是電阻測試。同樣，當?shù)谝粋€儀表在二極管測試功能中測量輸入端子時，用第二個儀表測量輸出端子的電阻。它們可能會保持在一個令人震驚的高電阻，但這僅僅是因為電阻在更高的工作電流下顯著降低，而不是儀表輸出電流。

當引線從輸入端子上移開時，電阻應(yīng)攀升至OL，表示開路。當輸入引線返回時，輸出電阻可能會下降到低MΩ或kΩ范圍。在實際操作中，它會下降得遠低于此，但這只是一個測試，以表明功能。

應(yīng)用于輸入的相同警告仍然適用于輸出。并非每個儀表都會為每次測試提供相同的輸出值。不要假設(shè)因為這些測試只適用于一米，所以它們適用于所有人。交流輸出繼電器將更難測試，但我仍然能夠使用上面提供的相同方法測量其中一些繼電器的電阻值。

固態(tài)繼電器具有許多獨特的特性，可以使其在某些開關(guān)操作中具有優(yōu)勢。

然而，由于復(fù)雜的結(jié)構(gòu)以及儀表輸出的差異，它們?nèi)匀浑y以排除故障。沒有什么能比得上良好的臺架測試設(shè)置，但有一些二極管和電阻測試可用于提供操作的初步評估。