固態繼電器(solid state relays,縮寫ssr)是一種無觸點電子開關，由分立元器件、膜固定電阻網路和晶元，採用混合工藝組裝來實現控制迴路(輸入電路)與負載迴路(輸出電路)的電隔離及訊號耦合，由固態器件實現負載的通斷切換功能，內部無任何可動部件。儘管市場上的固態繼電器型號規格繁多，但它們的工作原理基本上是相似的。主要由輸入(控制)電路，驅動電路和輸出(負載)電路三部分組成。
固態繼電器的輸入電路是為輸入控制訊號提供乙個迴路，使之成為固態繼電器的觸發訊號源。固態繼電器的輸入電路多為直流輸入，個別的為交流輸入。直流輸入電路又分為阻性輸入和恆流輸入。
阻性輸入電路的輸入控制電流隨輸入電壓呈線性的正向變化。恆流輸入電路，在輸入電壓達到一定值時，電流不再隨電壓的公升高而明顯增大，這種繼電器可適用於相當寬的輸入電壓範圍。
固態繼電器的驅動電路可以包括隔離耦合電路、功能電路和觸發電路三部分。隔離耦合電路，目前多採用光電耦合器和高頻變壓器兩種電路形式。常用的光電耦合器有光－三極體、光－雙向可控矽、光－二極體陣列(光－伏)等。
高頻變壓器耦合，是在一定的輸入電壓下，形成約10mhz的自激振盪，通過變壓器磁芯將高頻訊號傳遞到變壓器次級。功能電路可包括檢波整流、過零、加速、保護、顯示等各種功能電路。觸發電路的作用是給輸出器件提供觸發訊號。
固態繼電器的輸出電路是在觸發訊號的控制下，實現固態繼電器的通斷切換。輸出電路主要由輸出器件(晶元)和起瞬態抑制作用的吸收迴路組成，有時還包括反饋電路。目前，各種固態繼電器使用的輸出器件主要有晶體三極體(transistor)、單向可控矽(thyristor或scr)、雙向可控矽(triac)、mos場效電晶體(mosfet)、絕緣柵型雙極電晶體(igbt)等。
固態繼電器原理固態繼電器(solidstate relay, ssr)是一種由固態電子元件組成的新型無觸點開關，利用電子元件（如開關三極體、雙向可控矽等半導體元件）的開關特性，達到無觸點、無火花、而能接通和斷開電路的目的，因此又被稱為「無觸點開關」。相對於以往的「線圈—簧片觸點式」繼電器(electromechanical relay, emr)，ssr沒有任何可動的機械零件，工作中也沒有任何機械動作，具有超越emr的優勢，如反應快、可靠度高、壽命長（ssr的開關次數可達108"109次，比一般emr的106高出百倍）、無動作雜訊、耐震、耐機械衝擊、具有良好的防潮防霉防腐特性。這些特點使ssr在軍事、化工、和各種工業民用電控裝置中均有廣泛應用。
固態繼電器的控制訊號所需的功率極低，因此可以用弱訊號控制強電流。同時交流型的ssr採用過零觸發技術，使ssr可以安全地用在計算機輸出介面，不會像emr那樣產生一系列對計算機的干擾，甚至會導致嚴重當機。比較常用的是dip封裝的型式。
控制電壓和負載電壓按使用場合可以分成交流和直流兩大類，因此會有dc-ac、dc-dc、ac-ac、ac-dc四種型式，它們分別在交流或直流電源上做負載的開關，不能混用.
按負載電源的型別不同可將ssr分為交流固態繼電器(ac—ssr)和直流固態繼電器(dc—ssr)。ac—ssr是以雙向閘流體作為開關器件，用來接通或斷開交流負載電源的固態繼電器。ac—ssr的控制觸發方式不同，又可分為過零觸發型和隨機導通型兩種。
過零觸發型ac—ssr是當控制訊號輸入後，在交流電源經過零電壓附近時導通，故干擾很小。隨機導通型ac—ssr則是在交流電源的任一相位上導通或關斷，因此在導通瞬間可能產生較大的干擾。
1．2 工作原理
過零觸發型ac—ssr為四端器件，其內部電路如圖1所示。1、2為輸入端，3、4為輸出端。r0為限流電阻，光耦合器將輸入與輸出電路在電氣上隔離開，v1構成反相器，r4、r5、v2和閘流體v3組成過零檢測電路，ur為雙向整流橋，由v3和ur用以獲得使雙向閘流體v4開啟的雙向觸發脈衝，r3、r7為分流電阻，分別用來保護v3和v4，r8和c組成浪湧吸收網路，以吸收電源中帶有的尖峰電壓或浪湧電流，防止對開關電路產生衝擊或干擾。
要指出的是所謂「過零」並非真的必須是電源電壓波形的零處，而一般是指在10～25v或-(10～25)v區域內進行觸發，如圖2所示。圖中交流電壓分三個區域，ⅰ區為-10v～+10v範圍，稱為死區，在此區域中加入輸入訊號時不能使ssr導通。ⅱ區為10～25v和-(10～25)v範圍，稱為響應區，在此區域內只要加入輸入訊號，ssr立即導通。
ⅲ區為幅值大於25v的範圍，稱為抑制區在此區域內加入輸入訊號，ssr的導通被抑制。
當輸入端未加電壓訊號時，光耦合器的光敏電晶體因未接收光而截止，v1飽和，v3和v4因無觸發電壓而截止，此時ssr關閉。當加入輸入訊號時，光耦合器中的發光二極體發光，光敏電晶體飽和，使v1截止。此時若v3兩端電壓在-(10～25)v或10～25v範圍內時，只要適當選擇分壓電阻r4和r5，就可使v2截止，這樣使v3觸發導通，從而使v 4的控制極上得到從r6→ur→v 3→ur→r7或反方向的觸發脈衝，而使v4導通，使負載接通交流電源。
而若交流電壓波形在圖2中的ⅲ區內時，則因v2飽和而抑制v3和v4的導通，而使ssr被抑制，從而實現了過零觸發控制。由於10～25v幅值與電源電壓幅值相比可近似看作「零」。因此，一般就將過零電壓粗略地定義為0～±25v，即認為在此區域內，只要加入輸入訊號，過零觸發型ac—ssr都能導通。
當輸入端電壓訊號撤除後，光耦合器中的光敏電晶體截止，v1飽和，v3截止，但此時v4仍保持導通，直到負載電流隨電源電壓減小到小於雙向閘流體的維持電流時，ssr才轉為截止。
ssr的輸出端器件可分為雙向閘流體和兩隻單向閘流體反併聯形式。若負載為電動機一類的感性負載，則其靜態電壓上公升率dv/dt是乙個重要引數。由於單向閘流體靜態電壓上公升率(200v/μs)大大高於雙向閘流體的換向指標(10v/μs)，因此若採用兩隻大功率單向閘流體反併聯代替雙向閘流體，一方面可提高輸出功率；另一方面也可提高耐浪湧電流的衝擊能力，這種ssr稱為增強型ssr。
２.選型使用時應注意事項
２.1在選用小電流規格印刷電路板使用的固態繼電器時，因引線端子為高導熱材料製成,焊接時應在溫度小於250℃、時間小於10s的條件下進行，如考慮周圍溫度的原因，必要時可考慮降額使用，一般將負載電流控制在額定值的 1/2以內使用。
２.2各種負載浪湧特性對ssr的選擇
許多被控負載在接通瞬間會產生很大的浪湧電流，由於熱量來不及散發，很可能使ssr內部可控矽損壞,所以使用者在選用繼電器時應對被控負載的浪湧特性進行分析,然後再選擇繼電器。使繼電器在保證穩態工作前提下能夠承受這個浪湧電流，選擇時可參考表2各種負載時的降額係數(常溫下)。
如所選用的繼電器需在工作較頻繁、壽命以及可靠性要求較高的場合工作時，則應在表2的基礎上再乘以0.6以確保工作可靠。
一般在選用時遵循上述原則，在低電壓要求訊號失真小可選用採用場效電晶體作輸出器件的直流固態繼器；如對交流阻性負載和多數感性負載，可選用過零型繼電器，這樣可延長負載和繼電器壽命，也可減小自身的射頻干擾。如作為相位輸出控制時，應選用隨機型固態繼電器。
２.3 使用環境溫度的影響
固態繼電器的負載能力受環境溫度和自身溫公升的影響較大，在安裝使用過程中,應保證其有良好的散熱條件，額定工作電流在10a以上的產品應配散熱器，100a 以上的產品應配散熱器加風扇強冷 。在安裝時應注意繼電器底部與散熱器的良好接觸 ，並考慮塗適量導熱矽脂以達到最佳散熱效果。
如繼電器長期工作在高溫狀態下(40℃~80℃)時，使用者可根據廠家提供的最大輸出電流與環境溫度曲線資料，考慮降額使用來保證正常工作。
２.4 過流、過壓保護措施
在繼電器使用時，因過流和負載短路會造成ssr內部輸出可控矽永久損壞 ,可考慮在控制迴路中增加快速熔斷器和空氣開關予以保護型(選擇繼電器應選擇產品輸出保護,內建壓敏電阻吸收迴路和rc緩衝器,可吸收浪湧電壓和提高dv/dt耐量）；也可在繼電器輸出端並接 rc吸收迴路和壓敏電阻(mov)來實現輸出保護。選用原則是220v選用500v-600v壓敏電阻，380v時可選用800v-900v壓敏電阻。
２.5 繼電器輸入迴路訊號
在使用時因輸入電壓過高或輸入電流過大超出其規定的額定引數時,可考慮在輸入端串接分壓電阻或在輸入埠並接分流電阻,以使輸入訊號不超過其額定引數值。
２.6 在具體使用時,控制訊號和負載電源要求穩定，波動不應大於10%，否則應採取穩壓措施。
２.7 在安裝使用時應遠離電磁干擾,射頻干擾源，以防繼電器誤動失控。
２.8 固態繼電器開路且負載端有電壓時,輸出端會有一定的漏電流，在使用或設計時應注意。
２.9 固態繼電器失效更換時,應盡量選用原型號或技術引數完全相同的產品，以便與原應用線路匹配，保證系統的可靠工作。
固態繼電器簡介
一．什麼是固態繼電器？
固態繼電器（ssr）是一種全電子電路組合的元件，它依靠半導體器件和電子元件的電磁和光特性來完成其隔離和繼電切換功能。固態繼電器與傳統的電磁繼電器相比，是一種沒有機械，不含運動零部件的繼電器，但具有與電磁繼電器本質上相同的功能。
二．固態繼電器的分類：
按工作性質分有直流輸入-交流輸出型，直流輸入-直流輸出型，交流輸入-交流輸出型，交流輸入-直流輸出型。
按安裝方式有裝置式（面板安裝），線路板安裝型。
按元件分有普通型和增強型。
三．固態繼電器優缺點：
優點：多數產品具有零電壓導通，零電流關斷，與邏輯電路相容（ttl、dtl、htl）切換速度快、無噪音、耐腐蝕、抗干擾、壽命長、體積小，能以微小的控制訊號直接驅動大電流負載等。
缺點：存在通態壓降，需要散熱措施，有輸出漏電流，交直流不能通用，觸點組數少，成本高。
四．固態繼電器應用領域：
由於固態繼電器的內在特點，自問世以來以進入電磁繼電器的大多數領域，在少數領域以完全取而代之。特別是計算機自動控制領域，由於固態繼電器的所需驅動功率較底，直接和邏輯電路相容，不必加中間緩衝器即可直接驅動。目前固態繼電器以被廣泛應用於工業自動化控制，如電爐加熱系統，熟控機械，遙控機械，電機，電磁閥以及訊號燈，閃爍器，舞台燈光控制系統，醫療器械，影印機，洗衣機，消防保安系統等等都有大量應用。
固體繼電器
固態繼電器ssr(solid state releys)是一種無觸點通斷電子開關，它利用電子元件(如開關三極體、雙向可控矽等半導體器件)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，為四端有源器件，其中兩個端子為輸入控制端，另外兩端為輸出受控端。為實現輸入與輸出之間的電氣隔離，器件中採用了高耐壓的專業光電耦合器。當施加輸入訊號後，其主迴路呈導通狀態，無訊號時呈阻斷狀態。
整個器件無可動部件及觸點，可實現相當於常用電磁繼電器一樣的功能。其封裝形式也與傳統電磁繼電器基本相同。它問世於70年代，由於它的無觸點工作特性，使其在許多領域的電控及計算機控制方面得到日益廣範的應用。
由於固態繼電器是由固體元件組成的無觸點開關元件，所以它較之電磁繼電器具有工作可靠、壽命長、對外界干擾小、能與邏輯電路相容、抗干擾能力強、開關速度快和使用方便等一系列優點。因而具有很寬的應用領域，有逐步取代傳統電磁繼電器之勢，並可進一步擴充套件到傳統電磁繼電器無法應用的領域。如計算機和可程式設計控制器的輸入輸出介面、計算機外圍和終端裝置、機械控制、過程控制、遙控及保護系統等。
在一些要求耐振、耐潮、耐腐蝕、防爆等特殊工作環境中以及要求高可靠的工作場合，ssr都較之傳統的電磁繼電器有無可比擬的優越性。
固態繼電器有三部分組成:輸入電路，隔離(耦合)和輸出電路。安輸入電壓的不同類別，輸入電路可分為直流輸入電路，交流輸入電路和交直流輸入電路三種。
有些輸入控制電路還具有與ttl/cmos相容，正負邏輯控制和反相等功能。固態繼電器的輸入與輸出電路的隔離和耦合方式有光電耦合和變壓器耦合兩種。固態繼電器的輸出電路也可分為直流輸出電路，交流輸出電路和交直流輸出電路等形式。
交流輸出時，通常使用兩個可控矽或乙個雙向可控矽，直流輸出時可使用雙極性器件或功率場效電晶體。ssr按使用場合可以分成交流型和直流型兩大類，它們分別在交流或直流電源上做負載的開關，不能混用。
固體繼電器的工作原理
儘管市場上的固體繼電器型號規格繁多，但它們的工作原理基本上是相似的。主要由輸入(控制)電路，驅動電路和輸出(負載)電路三部分組成。
固體繼電器的輸入電路是為輸入控制訊號提供乙個迴路，使之成為固體繼電器的觸發訊號源。固體繼電器的輸入電路多為直流輸入，個別的為交流輸入。直流輸入電路又分為阻性輸入和恆流輸入。
阻性輸入電路的輸入控制電流隨輸入電壓呈線性的正向變化。恆流輸入電路，在輸入電壓達到一定值時，電流不再隨電壓的公升高而明顯增大，這種繼電器可適用於相當寬的輸入電壓範圍。
固體繼電器的驅動電路可以包括隔離耦合電路、功能電路和觸發電路三部分。隔離耦合電路，目前多採用光電耦合器和高頻變壓器兩種電路形式。常用的光電耦合器有光－三極體、光－雙向可控矽、光－二極體陣列(光－伏)等。
高頻變壓器耦合，是在一定的輸入電壓下，形成約10mhz的自激振盪，通過變壓器磁芯將高頻訊號傳遞到變壓器次級。功能電路可包括檢波整流、過零、加速、保護、顯示等各種功能電路。觸發電路的作用是給輸出器件提供觸發訊號。
固態繼電器的分類與工作原理
固態繼電器 solid state relays,縮寫ssr 是一種無觸點電子開關，由分立元器件 膜固定電阻網路和晶元，採用混合工藝組裝來實現控制迴路 輸入電路 與負載迴路 輸出電路 的電隔離及訊號耦合，由固態器件實現負載的通斷切換功能，內部無任何可動部件。儘管市場上的固態繼電器型號規格繁多，但它們...
固態繼電器工作原理
觸發電路 的功能是產生符合要求的觸發訊號，驅動開關電路 工作，過零控制電路 的作用是 當ab端加入控制訊號時，即使交流電壓過零，ssr也為導通狀態 只有當斷開ab端的控制訊號後，ssr在交流電過零 零電位 時，才轉換為斷開狀態。這樣可防止電路在開 關過程中產生的高次諧波對電網形成汙染。吸收電路 是為...
固態繼電器工作原理
固態繼電器也稱作固態開關.是一種由固態電子組成的新型電子開關器件,集光電藕合,大功率雙向閘流體,及觸發電路,阻容吸收迴路於一體.用來代替傳統的電磁式繼電器.實現對單相或者三相電動機的正反轉控制,或者其它控制.無觸點無動作噪音.開關速度快無火花干擾和可靠性高等優點.按負載電源的型別不同 固態繼電器分交...