有兩種電源可供恒溫器使用：電池和24VAC電源。恒溫器需要電池供電不中斷運行。非常重要的一點(diǎn)是，這些電池所消耗的能量盡可能低，但即使您將耗電量降至最低，用戶(hù)使用起來(lái)仍感不便，因為電池需要不時(shí)更換。為了降低更換頻率，您可使用24 VAC電源。當系統中C線(xiàn)不可用時(shí)，圖1所示的橋式整流器可通過(guò)負荷將交流（AC）電壓轉換成一個(gè)直流（DC）電壓。

 

圖1：帶暖通空調負荷的單恒溫器信號中繼連接

 

暖通空調負荷（壓縮機、風(fēng)扇、氣體閥等）關(guān)斷期間，信號繼電器的觸點(diǎn)斷開(kāi)。當觸點(diǎn)打開(kāi)時(shí)，整流橋的端子看到HVAC變壓器的電壓為24VAC，并將交流電源轉為直流電源，如先前所述。由此得到的直流電壓被用于驅動(dòng)恒溫器或子電路。

 

暖通空調負荷導通期間，信號繼電器的觸點(diǎn)閉合。當觸點(diǎn)關(guān)閉時(shí)，跨過(guò)整流橋端子的電壓降到零。這樣無(wú)需將24VAC用作電源，因此恒溫器的電池電源必須控制電路。操作機電繼電器所需電流的范圍從幾十到幾百毫安不等，它可對電池壽命產(chǎn)生顯著(zhù)影響。

 

如果有種方法無(wú)需要使用恒溫器的電池即可驅動(dòng)繼電器，情況將會(huì )怎樣？電池壽命會(huì )增加，更換頻率將進(jìn)一步降低。一種方法是在暖通空調負荷導通期間（信號繼電器觸點(diǎn)閉合），短暫打開(kāi)繼電器并為控制系統充電。相比功率繼電器的關(guān)斷時(shí)間，充電期間所需時(shí)間需要非常短，這樣可激勵功率繼電器及其相應負荷。不幸的是，機電（信號）繼電器由于其開(kāi)關(guān)速度限制不太可能實(shí)現這一目標。觸點(diǎn)移至期望位置花費的時(shí)間處在毫秒范圍內，并將中斷HVAC負荷運轉。

 

幸運的是，有種裝置能夠實(shí)現合適的開(kāi)關(guān)速度：固態(tài)繼電器（SSR）。 SSR為使用晶閘管或功率晶體管執行開(kāi)/關(guān)控制的基于半導體的中繼器。

 

這個(gè)再充電方法需要一個(gè)具有雙MOSFET結構的SSR，因為它在必要時(shí)可關(guān)閉基于MOSFET的SSR。此外，每個(gè)MOSFET的體二極管可協(xié)助24VAC的整流。結合兩個(gè)附加二極管的 MOSFET體二極管建立一個(gè)全波整流橋，如圖2所示。

 

圖2：一個(gè)HVAC系統中SSR的電源

 

圖3所示為對應于圖2中顏色編碼二極管所得的整流波形。在整流橋的輸出連接一個(gè)大小合適的電容器可消除最終波形的電壓紋波。然后，您可將控制系統的直流電壓降到期望電壓。

 

圖3：全波整流波形

 

使用SSR可讓HVAC系統充分為恒溫器供電，降低了電池的功率使用率。SSR關(guān)閉時(shí)，HV1和HV2管線(xiàn)將看到全24VAC電壓，并在整流橋的輸出提供一個(gè)恒定33VDC電壓。SSR接通時(shí)，它仍可能通過(guò)短時(shí)開(kāi)/關(guān)狀態(tài)進(jìn)行循環(huán)，從而再次為供電電容器充電。這一設計可大大降低恒溫器電池的能量要求，進(jìn)而降低電池更換頻率。

 

想了解恒溫器終端設備中SSR的組件選擇過(guò)程嗎？敬請關(guān)注另一篇博文，其中，我將概述一個(gè)低成本的SSR設計。

 

 

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