固態繼電器(SOLIDSTATERELAYS,以下簡寫(xie) 成“SSR”)
是一種全部由固態電子元件組成的新型無觸點開關(guan) 器件,它利用電子元件(如開關(guan) 三極管、雙向可控矽等半導體(ti) 器件)的開關(guan) 特性,可達到無觸點無火花地接通和斷開電路的目的,因此又被稱為(wei) “無觸點開關(guan) ”。固態繼電器是一種四端有源器件,其中兩(liang) 個(ge) 端子為(wei) 輸入控製端,另外兩(liang) 端為(wei) 輸出受控端.它既有放大驅動作用,又有隔離作用,很適合驅動大功率開關(guan) 式執行機構,較之電磁繼電器可靠性更高,且無觸點、壽命長、速度快,對外界的幹擾也小,已被得到廣泛應用。

 

原理

 
SSR按使用場合可以分成交流型和直流型兩(liang) 大類,它們(men) 分別在交流或直流電源上做負載的開關(guan) ,不能混用。下麵以交流型的SSR為(wei) 例來說明它的工作原理,圖1是它的工作原理框圖,圖1中的部件①～④構成交流SSR的主體(ti) ,從(cong) 整體(ti) 上看,SSR隻有兩(liang) 個(ge) 輸入端(A和B)及兩(liang) 個(ge) 輸出端(C和D),是一種四端器件。

工作時隻要在A、B上加上一定的控製信號,就可以控製C、D兩(liang) 端之間的“通”和“斷”,實現“開關(guan) ”的功能,其中耦合電路的功能是為(wei) A、B端輸入的控製信號提供一個(ge) 輸入/輸出端之間的通道,但又在電氣上斷開SSR中輸入端和輸出端之間的(電)聯係,以防止輸出端對輸入端的影響,耦合電路用的元件是“光耦合器”,它動作靈敏、響應速度高、輸入/輸出端間的絕緣(耐壓)等級高;由於(yu) 輸入端的負載是發光二極管,這使SSR的輸入端很容易做到與(yu) 輸入信號電平相匹配,在使用時可直接與(yu) 計算機輸出接口相接,即受“1”與(yu) “0”的邏輯電平控製。

觸發電路的功能是產(chan) 生合乎要求的觸發信號,驅動開關(guan) 電路④工作,但由於(yu) 開關(guan) 電路在不加特殊控製電路時,將產(chan) 生射頻幹擾並以高次諧波或尖峰等汙染電網,為(wei) 此特設“過零控製電路”。
所謂“過零”是指,當加入控製信號,交流電壓過零時,SSR即為(wei) 通態;而當斷開控製信號後,SSR要等待交流電的正半周與(yu) 負半周的交界點(零電位)時,SSR才為(wei) 斷態。
這種設計能防止高次諧波的幹擾和對電網的汙染。吸收電路是為(wei) 防止從(cong) 電源中傳(chuan) 來的尖峰、浪湧(電壓)對開關(guan) 器件雙向可控矽管的衝(chong) 擊和幹擾(甚至誤動作)而設計的,一般是用“R-C”串聯吸收電路或非線性電阻(壓敏電阻器）
固態繼電器原理圖：
 


用途
專(zhuan) 用的固態繼電器可以具有短路保護，過載保護和過熱保護功能，與(yu) 組合邏輯固化封裝就可以實現用戶需要的智能模塊，直接用於(yu) 控製係統中。
固態繼電器已廣泛應用於(yu) 計算機外圍接口設備、恒溫係統、調溫、電爐加溫控製、電機控製、數控機械，遙控係統、工業(ye) 自動化裝置；信號燈、調光、閃爍器、照明舞台燈光控製係統；儀(yi) 器儀(yi) 表、醫療器械、複印機、自動洗衣機；自動消防，保安係統，以及作為(wei) 電網功率因素補償(chang) 的電力電容的切換開關(guan) 等等，另外在化工、煤礦等需防爆、防潮、防腐蝕場合中都有大量使用。
 

優(you) 點
（1）高壽命，高可靠：固態繼電器沒有機械零部件，由固體(ti) 器件完成觸點功能，由於(yu) 沒有運動的零部件，因此能在高衝(chong) 擊，振動的環境下工作，由於(yu) 組成固態繼電器的元器件的固有特性，決(jue) 定了固態繼電器的壽命長，可靠性高。
固態繼電器
（2）靈敏度高，控製功率小，電磁兼容性好：固態繼電器的輸入電壓範圍較寬，驅動功率低，可與(yu) 大多數邏輯集成電路兼容不需加緩衝(chong) 器或驅動器。
（3）快速轉換：固態繼電器因為(wei) 采用固體(ti) 器件，所以切換速度可從(cong) 幾毫秒至幾微秒。
（4）電磁幹擾小：固態繼電器沒有輸入“線圈”，沒有觸點燃弧和回跳，因而減少了電磁幹擾。大多數交流輸出固態繼電器是一個(ge) 零電壓開關(guan) ，在零電壓處導通，零電流處關(guan) 斷，減少了電流波形的突然中斷，從(cong) 而減少了開關(guan) 瞬態效應。

缺點
（1）導通後的管壓降大，可控矽或雙向控矽的正向降壓可達1~2V，大功率晶體(ti) 管的飽和壓降也在1~2V之間，一般功率場效應管的導通電阻也較機械觸點的接觸電阻大。
（2）半導體(ti) 器件關(guan) 斷後仍可有數微安至數毫安的漏電流，因此不能實現理想的電隔離。
（3）由於(yu) 管壓降大，導通後的功耗和發熱量也大，大功率固態繼電器的體(ti) 積遠遠大於(yu) 同容量的電磁繼電器，成本也較高。
（4）電子元器件的溫度特性和電子線路的抗幹擾能力較差，耐輻射能力也較差，如不采取有效措施，則工作可靠性低。
固態繼電器
（5）固態繼電器對過載有較大的敏感性，必須用快速熔斷器或RC阻尼電路對其進行過載保護。固態繼電器的負載與(yu) 環境溫度明顯有關(guan) ，溫度升高，負載能力將迅速下降。
（6）主要不足是存在通態壓降（需相應散熱措施），有斷態漏電流，交直流不能通用，觸點組數少，另外過電流、過電壓及電壓上升率、電流上升率等指標差。
固態繼電器實物接線圖