英文名《Bus Static Power Switches》簡(jiǎn)稱B-SPS，由長(zhǎng)命晶閘管模塊、光電數(shù)字觸發(fā)器、過(guò)電壓保護(hù)器構(gòu)成，是“晶閘管+觸發(fā)保護(hù)電路板”和“固態(tài)繼電器+中間繼電器+接觸器”的更新?lián)Q代產(chǎn)品；用戶無(wú)須制作電路板；*淘汰有觸點(diǎn)電器、可頻繁通/斷電、通/斷電時(shí)刻精確、全過(guò)程正弦波、無(wú)火花電弧、可靠且耐用、*免維修，是國(guó)家技術(shù)創(chuàng)新重點(diǎn)項(xiàng)目。
它“過(guò)零觸發(fā)”，在電壓過(guò)零時(shí)刻才允許被控制電流（≥5mA）觸發(fā)導(dǎo)通，其他時(shí)刻不被觸發(fā)，顯著減少誤觸發(fā)概率；半周波通/斷電，全過(guò)程電壓電流正弦波，無(wú)火花電弧，不會(huì)引起電火花嚴(yán)重電磁干擾。
它可直接掛上單片機(jī)、可編程序控制器PLC等，直接驅(qū)動(dòng)電氣設(shè)備智能運(yùn)行。它可作通/斷電開(kāi)關(guān)、調(diào)功調(diào)壓、多管輪流導(dǎo)通擴(kuò)大電流而無(wú)須均流電路等多功能、變功能，由單片機(jī)軟件設(shè)定。工程師只需設(shè)計(jì)好軟件，無(wú)需制作電路板，節(jié)省大量時(shí)間又免除分立元件故障頻繁的煩惱。
一、工作原理
總線固態(tài)開(kāi)關(guān)原理電路見(jiàn)圖1。它有二個(gè)控制端“-、+”，分別連接在單片機(jī)的I/O口、電源正極VCC上；I/O口掛在單片機(jī)片內(nèi)總線上，從而總線固態(tài)開(kāi)關(guān)就掛在單片機(jī)總線上。單片機(jī)有多少個(gè)I/O口（口數(shù)可以擴(kuò)展），就可以掛多少塊總線固態(tài)開(kāi)關(guān)，由單片機(jī)統(tǒng)一指揮。它有二個(gè)功率端“1”和“23”，可把電力負(fù)載ZL與交流電力線“L1、L2”連接起來(lái)。這樣便構(gòu)成“單片機(jī)-總線固態(tài)開(kāi)關(guān)-電力負(fù)載”智能運(yùn)行機(jī)組。多臺(tái)設(shè)備可通過(guò)多個(gè)B-SPS掛在同一個(gè)單片機(jī)上，協(xié)調(diào)運(yùn)行。
單片機(jī)輸出一個(gè)信號(hào)給某個(gè)I/O口，其對(duì)應(yīng)的B-SPS的“-”端與電源負(fù)極VSS接通，產(chǎn)生控制電流If≥5mA，并且在交流電壓Vac過(guò)零后依然保持5mA，見(jiàn)圖2；則IC觸發(fā)器導(dǎo)通，產(chǎn)生可控硅SCR門(mén)極電流Igt，zui大可達(dá)到1A，足夠觸發(fā)SCR導(dǎo)通。一旦SCR導(dǎo)通，IC觸發(fā)器就自然關(guān)斷，門(mén)極觸發(fā)電流Igt降為零，盡管此時(shí)控制電流If仍然存在。可控硅SCR觸發(fā)時(shí)間不超過(guò)2μS，所以觸發(fā)電流Igt需要持續(xù)的時(shí)間極短，盡管其數(shù)值達(dá)到1A；觸發(fā)功耗極小。可控硅從交流線電壓過(guò)零點(diǎn)開(kāi)始觸發(fā)導(dǎo)通直至電流為零而自然關(guān)斷。電力負(fù)載ZL獲得半個(gè)正弦波電流。單片機(jī)沒(méi)信號(hào)輸出，負(fù)載ZL斷電。實(shí)現(xiàn)了半周波通/斷電控制。
二、觸發(fā)/關(guān)斷方式
B-SPS又稱“晶閘管過(guò)零電壓混合模塊”，其內(nèi)部IC保證：僅在B-SPS功率端的交流電壓Vac過(guò)零時(shí)刻，控制電流If才能觸發(fā)SCR、功率端導(dǎo)通；導(dǎo)通時(shí)刻與交流電壓過(guò)零時(shí)刻之誤差小于0.6電度，見(jiàn)圖2。其他時(shí)刻B-SPS不被誤觸發(fā)，抗干擾性強(qiáng)。B-SPS在全部工作期間，甚至在通/斷電瞬間，電壓電流都是正弦波，不引起設(shè)備異常振動(dòng)和噪音，延長(zhǎng)B-SPS工作壽命。B-SPS一旦觸發(fā)，一直要導(dǎo)通到：流過(guò)它的電流降低到零而自然關(guān)斷，因此不產(chǎn)生斷電過(guò)電壓。
（a）交流線電壓Vac波形。（b）控制電流If波形。（c）負(fù)載二端電壓Vzl波形。（d）負(fù)載電流Izl波形。
三、特點(diǎn)：
·具有長(zhǎng)命晶閘管模塊的優(yōu)點(diǎn)，。
·采用高級(jí)DBC底板，耐用性指標(biāo)承受冷熱循環(huán)次數(shù)達(dá)標(biāo)準(zhǔn)的10倍，避免快速熱老化擊穿。
·內(nèi)含瞬態(tài)衰減器，可承受4KV脈沖群、浪涌過(guò)電壓，避免快速電老化擊穿。浪涌和脈沖群抗擾度4級(jí)，適用“嚴(yán)酷”的工業(yè)環(huán)境，不干擾別的電腦，也不受外來(lái)電磁干擾。
·控制電路與主電路之間的隔離電壓7KV。
1、通常固態(tài)繼電器電流小，需要通過(guò)繼電器、接觸器驅(qū)動(dòng)電氣設(shè)備。接觸器通/斷電動(dòng)作遲緩且有火花電弧，故障多壽命短。總線固態(tài)開(kāi)關(guān)電流大，可直接驅(qū)動(dòng)電氣設(shè)備，省掉中間繼電器和接觸器，通/斷電無(wú)火花電弧、達(dá)到快速、精確、頻繁，*免維修、壽命長(zhǎng)。這是任何有觸點(diǎn)接觸器*的。
2、通常所用的晶閘管的峰值電壓僅1200V甚至800V，靠壓敏電阻嵌位。而壓敏電阻頻繁擊穿嵌位將加速劣化失效；又沒(méi)有抗脈沖群過(guò)電壓的能力，可靠性難以達(dá)到3級(jí)、耐用性也差。而總線固態(tài)開(kāi)關(guān)所用的晶閘管的峰值電壓為1600V，模塊內(nèi)又有專門(mén)的過(guò)電壓保護(hù)電路，可把浪涌過(guò)電壓箝位在1250V以下，高溫時(shí)也不超過(guò)1600V。福建省中心檢驗(yàn)所檢測(cè)：抗浪涌電壓達(dá)到（IEC61000-4-5:1995的）4級(jí)，抗電快速脈沖群干擾度達(dá)到（IEC(IEC61000-4-4:1995的)4級(jí)，適用“嚴(yán)酷的工業(yè)環(huán)境”。
3、國(guó)內(nèi)外絕大多數(shù)采用“厚銅底板”，是*代產(chǎn)品，耐用性指標(biāo)低。總線固態(tài)開(kāi)關(guān)采用“高級(jí)DBC底板”，國(guó)外封裝，耐用性指標(biāo)“承受冷熱循環(huán)次數(shù)”比標(biāo)準(zhǔn)（IEC TC47或JB/T7826.1-1995）提高10倍，*工作壽命、可靠性達(dá)到世界水平。
4、用戶無(wú)需設(shè)計(jì)制作、調(diào)試檢修觸發(fā)保護(hù)電路板，加上單片機(jī)就能用；可隨意進(jìn)行積木式組裝分散分布，力爭(zhēng)采用自然散熱，省掉風(fēng)扇及其保護(hù)電路，消除通風(fēng)故障又縮小了體積。電流大、散熱板面積小，仍須加風(fēng)扇及通風(fēng)故障保護(hù)電路。
四、使用方法
·建議外加瞬態(tài)衰減器，連接在1、2和2、3之間，每2～3年更新1次。
·它取代“2個(gè)晶閘管+瞬態(tài)過(guò)電壓保護(hù)電路+觸發(fā)電路+光電隔離+信號(hào)放大電路+繼電器+接觸器”，可作“無(wú)觸點(diǎn)交流開(kāi)關(guān)”，不受電磁干擾也不干擾其他微電腦、無(wú)火花無(wú)電弧，可用于易燃易爆場(chǎng)所，可滿足頻繁、快速、準(zhǔn)確通/斷電的要求，*工作壽命較接觸器提高20～100倍，正確使用一輩子不壞。
·直接掛上單片機(jī)，直接驅(qū)動(dòng)電氣設(shè)備智能運(yùn)行；接入/切出電阻、電容、電感；調(diào)節(jié)運(yùn)行參數(shù)（溫濕度、壓力、負(fù)荷、電流、電壓、功率、功率因數(shù)）等，精度達(dá)到半周波10mS。
| 總線固態(tài)開(kāi)關(guān)B-SPS可取代“光偶+信號(hào)放大+繼電器+接觸器” | 圖2 總線固態(tài)開(kāi)關(guān)接線圖 |
| 圖1a 傳統(tǒng)（單片機(jī)和繼電器接觸器）控制電路 | 圖1b *的（單片機(jī)和總線固態(tài)開(kāi)關(guān)）控制電路 |
·對(duì)于三相負(fù)載，可用三個(gè)總線固態(tài)開(kāi)關(guān)把電氣設(shè)備連接到單片機(jī)上，如下圖所示。
·總線固態(tài)開(kāi)關(guān)的額定電流是指交流電流有效值。特別強(qiáng)調(diào)，晶閘管不允許過(guò)載，1秒鐘也不行！總線固態(tài)開(kāi)關(guān)的額定電流應(yīng)為負(fù)載額定電流的2～3倍。一般而言，負(fù)載是電阻取2倍以上，其他3倍以上，電動(dòng)機(jī)還要考慮啟動(dòng)電流倍數(shù)。
·外加過(guò)電流保護(hù)電路可以在電流超*立即停止觸發(fā)信號(hào)。但這也無(wú)法阻止可控硅繼續(xù)導(dǎo)通至零電流為止，此種保護(hù)不*。模塊的過(guò)電流和短路保護(hù)用快速熔斷器zui可靠。下圖是3相B-SPS驅(qū)動(dòng)電路。
五、安裝要點(diǎn)：
1、模塊底板與散熱器之間的接觸面一定要平整、光滑、清潔；如有毛刺、沙礫，可能刺傷底板造成電擊穿。二接觸面之間應(yīng)墊上本公司的絕緣導(dǎo)熱墊片（一次性使用）；再用螺釘擰緊，太松散熱差。
2、外接導(dǎo)線的端頭應(yīng)焊接銅鼻，通過(guò)銅鼻與模塊功率端用螺釘連接；接觸面之間涂導(dǎo)電膏，可顯著增大導(dǎo)電接觸面，避免接頭過(guò)熱。銅鼻鍍銀，連接孔Ф5～6為好。
3、安裝尺寸見(jiàn)下圖(100～360A)：
六、產(chǎn)品型號(hào)
七、產(chǎn)品規(guī)格和技術(shù)數(shù)據(jù)
額定電壓為400 VAC，不超過(guò)460 VAC。若瞬間交流電壓超過(guò)460 VAC，過(guò)電壓保護(hù)電路自動(dòng)啟動(dòng)。福建省中心檢驗(yàn)所檢測(cè)：抗4KV浪涌電壓。模塊內(nèi)部電路與底板之間絕緣電壓為3000VAC。主要規(guī)格性能數(shù)據(jù)：
| 型號(hào) | 額定電流Irms，A | 浪涌電流Itsm，A | 控制電壓，V | 控制電阻R Ω | 控制電流 典型值mA |
| 典型值 | zui大值 |
| MTX100-16CM-B05 | 100 | 520 | 05 | 12 | (390)330 | (5.1)6 |
| -B10 | 10（12） | 1.2（1.5）K | 6.8 |
| -B24 | 24 | 1000 | 3.9K | 5.4 |
| MTX160-16CM-B05 | 160 | 1150 | 05 | 12 | 390 | 5.1 |
| -B10 | 10（12） | 1.2（1.5）K | 5.8 |
| -B24 | 24 | 1000 | 3.9K | 5.4 |
| MTX200-16CM-B05 | 200 | 1500 | 05 | 12 | 390 | 5.1 |
| -B10 | 10（12） | 1.2（1.5）K | 6.8 |
| -B24 | 24 | 1000 | 3.9K | 5.4 |
| MTX260-16CM-B05 | 260 | 2150 | 05 | 12 | 390 | 5.1 |
| -B10 | 10（12） | 1.2（1.5）K | 6.8 |
| -B24 | 24 | 1000 | 3.9K | 5.4 |
| MTX300-16CM-B05 | 300 | 2200 | 05 | 12 | 390 | 5.1 |
| -B10 | 10（12） | 1.2（1.5）K | 6.8 |
| -B24 | 24 | 1000 | 3.9K | 5.4 |
| MTX360-16CM-B05 | 360 | 2250 | 05 | 12 | 390 | 5.1 |
| -B10 | 10（12） | 1.2（1.5）K | 6.8 |
| -B24 | 24 | 1000 | 3.9K | 5.4 |
注：（1）控制端加上的直流電壓應(yīng)低于“zui大值”。專家建議：控制電壓采用“典型值”，則電流為表列值。控制電流為5～10mA，允許值為5～60 mA。BSPS有3種直流控制電壓5、10、24VDC，任選；也可自定，但是控制電流應(yīng)≥5mA為好。
（2）交流電路中，模塊內(nèi)部RC過(guò)電壓保護(hù)電路有電流流過(guò)。但是這電流不是可控硅的關(guān)態(tài)電流。在直流電路中，RC沒(méi)有電流流過(guò)；模塊的關(guān)態(tài)電流才是可控硅的關(guān)態(tài)電流，僅0.1mA。只有標(biāo)準(zhǔn)的1/200。
會(huì)員1.png)
