固態繼電器基礎知識

固態繼電器（SolidStateRelay，縮寫SSR），是由微電子電路，分立電子器件，電力電子功率器件組成的無觸點開關。用隔離器件實現了控制端與負載端的隔離。固態繼電器的輸入端用微小的控制信號，達到直接驅動大電流負載。

一、什么是固態繼電器

固態繼電器是一種全部由固態電子元件組成的新型無觸點開關器件，它利用電子元件（如開關三極管、雙向可控硅等半導體器件）的開關特性，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“無觸點開關”。固態繼電器是一種四端有源器件，其中兩個端子為輸入控制端，另外兩端為輸出受控端。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，對外界的干擾也小，已被得到廣泛應用。

二、固態繼電器結構及原理

常用固態繼電器幾乎都是模塊化的四端有源器件，其中兩端為輸入控制端，另外兩端為輸出受控端，其基本構成如下圖所示。器件中多采用光電耦合器實現輸入與輸出之間的電氣隔離。輸出受控端利用開關三極管、雙向晶閘管等半導體器件的開關特性，實現無觸點、無火花地接通和斷開外接控制電路的目的。整個器件無可動部件及觸點，可實現相當于常用電磁繼電器一樣的功能。

固態繼電器按輸出端極性的不同，可分為直流式和交流式兩大類。直流固態繼電器（DC-SSR）控制電壓由輸入端IN輸入，通過光電耦合器將控制信號耦合至接收電路，經放大處理后驅動開關三極管VT導通。顯然，直流固態繼電器的輸出端OUT在接入被控電路回路中時，是有正、負極之分的。交流固態繼電器（AC-SSR）的電路原理與直流固態繼電器不同的是，其開關元件采用了雙向晶閘管VS或其他交流開關，因此它的輸出端OUT無正、負極之分，可以控制交流回路的通斷。

由于固態繼電器的輸入端和輸出端之間采用了成熟可靠的光電隔離等技術，這使得所接控制弱電和被控強電在電氣上完全隔離，因此從各種弱電設備輸出的信號可以直接加在固態繼電器的輸入控制端上，無需另外的保護電路等。

三、固態繼電器特點

固態繼電器是具有隔離功能的無觸點電子開關，在開關過程中無機械接觸部件，因此固態繼電器除具有與電磁繼電器一樣的功能外，還具有邏輯電路兼容，耐震耐機械沖擊，安裝位置無限制，具有良好的防潮防霉防腐蝕性能，在防爆和防止臭氧污染方面的性能也極佳，輸入功率小，靈敏度高，控制功率小，電磁兼容性好，噪聲低和工作頻率高等特點：

（1）SSR內部無機械部件，結構上采用了灌注全密封方式，因此，SSR具有耐震、耐腐蝕、長壽命及高可靠等優點，其開關壽命高達1010萬次。

（2）低噪聲：交流型SSR采用了過零觸發技術，因此在線路上有效地降低了電壓上升速率dv/dt和電流上升速率di/dt值，使SSR長期工作時對市電的干擾極小。

（3）開關時間短，約為10ms，可應用在頻率較高的場合。

（4）輸入電路與輸出電路之間采用光電隔離，絕緣電壓2500V以上。

（5）輸入功耗很低，與TTL，COMS電路兼容。

（6）輸出端有保護電路。

（7）負載能力強。