固态继电器如何工作？ 固态继电器的工作原理

固态继电器。

工作原理：

固态继电器是一种具有继电器特性的非接触式开关器件，用半导体器件取代了传统的电触点作为开关器件，单相SSR是一种四端有源器件，其中两个输入控制端，两个输出端，输入输出光隔离，输入端增加直流或脉冲信号。

达到一定电流值后，输出可以从关断状态转换为导通状态。

固态继电器（SSR）是由微电子电路、分立电子器件和电力电子功率器件组成的非接触式开关; 它是一种四端器件，其中两个端子作为输入端，另外两个端子作为输出端子，中间采用隔离装置，实现输入和输出的电气隔离。 固态继电器的输入端使用微小的控制信号直接驱动大电流负载。

优点和缺点： 1.优点。

1）高寿命、高可靠性：固态继电器没有机械部件，固体器件完成接触功能，因为没有运动部件，所以它可以在高冲击、振动的环境中工作，由于构成固态继电器的元件的固有特性，决定了固态继电器的长寿命， 高可靠性。

2）灵敏度高，控制功率小，电磁兼容。

好：固态继电器具有宽输入电压范围、低驱动功率，并且无需缓冲器即可与大多数逻辑集成电路兼容。

或驱动器。 3）转换速度快：由于固态继电器采用固态器件，因此开关速度可以从几毫秒到几微秒不等。

4）电磁干扰。

体积小：固态继电器没有输入“线圈”，不接触电弧和反弹，从而减少了电磁干扰。 大多数交流输出固态继电器都是零电压开关，在零电压下导通，在零电流下关断，从而减少电流波形的突然中断，从而减少开关瞬态效应。

2.缺点。 1）导通后管压降大，晶闸管。

双向硅控制的正向压降可以达到1 2V，大功率晶体管的饱和压降也在1 2V之间，一般功率MOSFET的导通电阻也大于机械触点。

2）半导体器件在关闭后仍可能具有从几微安到几毫安的漏电流。

因此，无法实现理想的电流隔离。

固态继电器（3）由于管子的电压降大，通电后功耗大而发热。

它也很大，大功率固态继电器的体积比同等容量的电磁继电器大得多，成本也更高。

4）电子元件。

电子电路的温度特性和抗干扰能力差，耐辐射性也差，如果不采取有效措施，工作可靠性低。

5）固态继电器对过载的敏感度更高，必须用快速保险丝或RC阻尼电路进行过载保护。固态继电器的负载显然与环境温度有关，随着温度的升高，负载能力会迅速下降。

6）主要缺点是存在导通状态压降（需要相应的散热措施），存在断路状态漏电流，交直流不能通用，触点组数少，过流、过压及电压上升率、电流上升率等指标较差。

使用现代技术，光耦合器和双向晶闸管封装一起使用。 光耦可以通过3V---30V的信号电压和10mA以上的电流来接通晶闸管，从而可以接通几安培到几十安培的工作电流。 信号端与输出端之间没有电气连接，绝缘条件可达数千伏。

一般产品在输入端和输出端都有清晰的标记。

固态继电器也称为固态开关。 它是一种由固态电子器件组成的新型电子开关器件，集光电耦合、大功率双向晶闸管、触发电路、电阻电容吸收电路于一体。它用于替代传统的电磁继电器。

实现单相或三相电机的正反转控制，或其他控制。 无触点，无噪音。 开关速度快，无火花干扰，可靠性高。

它根据负载电源的类型而有所不同。 固态继电器有交流和直流两种类型，按触发类型分为过零触发类型。

继电器是一种电子控制装置，它有控制系统（又称输入回路）和受控系统（又称输出回路），通常用在自动控制电路中，它实际上是一种“自动开关”，以较小的电流控制较大的电流。 因此，它在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路的作用。

电工课堂：固态继电器的原理和用途。

详细介绍了固态继电器及其基本工作原理图。

1、为了让您更好的了解固态继电器的工作原理，特意给出了固态继电器的工作原理图，为大家讲解了固态继电器的工作原理更加方便直观。 虽然市场上有很多固态继电器的型号和规格，但固态继电器的工作原理基本相似。 它主要由输入（控制）电路、驱动电路和输出（负载）电路三部分组成。

下面通过两个固态继电器工作原理图说明固态继电器的工作原理图。

固态继电器原理图1：

2、从DW1和DW2截取的顶剃正弦信号由逆变器BG1输出到方波，然后通过运算放大器A输出尖峰脉冲信号。 在D3 D6的交流对角线与SCR的控制电极和阴极之间增加尖峰脉冲，D3 D6的直流对角线连接到光电耦合器的输出端。 当从A和B输入低电压和低电流信号时，二极管发光，光电传感器导通，因此A运算放大器输出的尖峰脉冲触发SCR导通，角负载RL通电。

当A和B中没有信号输入时，光电耦合器BG2被切断，尖峰脉冲无法导通，可控硅无法导通。

固态继电器原理图 2：

3、当没有输入信号时，将GD中的光电晶体管剪切，VT1为交流电压零点检测器，通过R3和饱和导通获得基极电流，将VTH的栅极钳位在低电位，处于关断状态。 当有传输信号时，光电晶体管导通，此时VT的状态由VT1决定，因此当电源电压大于过零电压时，分压器R3的分压器P，R2大于VBE1，VT1为饱和导通，由于钳位处于低电位，SCR栅极被切断， 并且TR的栅极处于关断状态，因为没有触发脉冲。只有当电源电压小于过零电压且P点电压小于VBE1时，G1才被截止，可控硅栅极获得触发信号并导通。

在 TR 的栅极处获得触发脉冲，然后打开 TR 以打开负载电源。

固态继电器是将现代微电子技术与电力电子技术相结合而研制的新型非接触式电子开关器件。 它可用于控制高达几百安培的负载，带有用于非接触式开关或断路的弱控制导体。 固态继电器由三部分组成：

输入电路、隔离和输出电路。

输入电路---根据输入电压类别的不同，输入电路可分为直流输入电路、交流输入电路和交直流输入电路。

固态继电器的工作原理是在工作时在输入电路中加入一定的控制信号，可以控制输出电路两端之间的开关状态，为了防止输出端对搜索输入端的影响，可以断开电SSR中输入端和输出端之间的电路连接。

固态继电器 （SSR） 是由微电子电路、分立电子器件和电力电子功率器件组成的非接触式开关。 控制侧和负载侧的隔离是通过隔离元件实现的。 固态继电器的输入是一个微小的控制信号，可直接驱动大电流负载。

固体继电器的输入和输出电路有两种隔离和耦合方式：光电耦合和变压器耦合。 光耦合通常采用光电二极管-光电晶体管、光电二极管-双向光耦-晶闸管、太阳能电池等方式，实现控制侧和负载侧的隔离控制。

固态继电器的优点：

高寿命、高可靠性，固态继电器没有机械部件，接触功能由固体器件完成，因为没有运动部件，所以它可以在高冲击、振动簇扰动的环境中工作，由于构成固态继电器的元件的固有特性，决定了固态继电器的长寿命， 高可靠性。

灵敏度高，控制功率小，电磁兼容性好，固态继电器的输入电压范围比世界更宽，驱动功率低，无需添加缓冲器或驱动器即可兼容大多数逻辑集成电路。 由于使用固态器件，固态继电器的快速转换可以从几毫秒切换到几微秒。

以上内容参考：百科全书-固态继电器工作原理。

为了防止输出对输入的影响，可以断开电气SSR中输入和输出之间的电路连接。 当没有输入信号时，光电晶体管停止工作，通过基极电流获得饱和传导，在低电位时应关断栅极箔。

当有输入信号时，光电晶体管导通工作，此时电源电压大于过零电压，栅极箔位置在低电位切断，栅极处于关断状态，因为没有触发脉冲; 只有当电源电压小于过零电压且电压小于过零电压时，栅极才会获得触发信号导通，从而导通负载电源。

固态继电器是一种四端有源器件，其中两端是输入控制端，另外两端是输出控制端，兼具放大和驱动作用，以及隔离作用，非常适合驱动大功率开关执行器，并且比电磁继电器具有更高的可靠性，并且没有接触， 寿命长，速度快，对外界干扰小，并得到了广泛的应用。

保养方式：

1、在选择小电流规格的印制电路板所用的固态继电器时，由于引线端子采用高导热材料，焊接应在温度小于250°C、时间小于10s的条件下进行。

2、固态继电器的负载能力受环境温度和自身温升的影响很大，在安装使用过程中，应将清液链起来，保证其具有良好的散热条件，产品额定工作电流在10A以上时应配备散热器， 100A以上的产品应配备散热器和风扇，以进行强力冷却。安装时应注意继电器底部与散热器接触良好，并考虑涂抹适量导热硅脂，以达到最佳散热效果。

3、当输入电压过高或输入电流过大，超过输入规定的额定参数时，可考虑在输入端串联分压电阻或在输入口并联分流电阻，使输入信号不超过其额定参数值。