固定继电器（固定继电器的好坏判断）

本文目录一览：

• 1、固态继电器工作原理
• 2、固态继电器的作用是什么？
• 3、什么是固态继电器？(2)--固态继电器的分类
• 4、固态继电器的作用
• 5、固态继电器工作原理是什么？和普通的继电器有什么区别吗？

固态继电器工作原理

一、固态继电器简介

固态继电器也称作固态开关.是一种由固态电子组成的新型电子开关器件,集光电藕合,大功率双向晶闸管,及触发电路,阻容吸收回路于一体.用来代替传统的电磁式继电器.实现对单相或者三相电动机的正反转控制,或者其它控制.无触点无动作噪音.开关速度快无火花干扰和可靠性高等优点.

按负载电源的类型不同.固态继电器分交流和直流两种,按触发类型又分为过零触发型

固态继电器与传统的电磁继电器(EMR)相比，是一种没有机械、不含运动零部件的继电器，但具有与电磁继电器本质上相同功能。 固态继电器按其工作性质分直流输入基本的固态继电器就是一个发光器件和一个光敏器件及三极管或可控硅的组合。

二、固态继电器工作原理

过零触发型AC—SSR为四端器件，其内部电路如图1所示。

1、2为输入端，3、4为输出端。R0为限流电阻，光耦合器将输入与输出电路在电气上隔离开，V1构成反相器，R4、R5、V2和晶闸管V3组成过零检测电路，UR为双向整流桥，由V3和UR用以获得使双向晶闸管V4开启的双向触发脉冲，R3、R7为分流电阻，分别用来保护V3和V4，R8和C组成浪涌吸收网络，以吸收电源中带有的尖峰电压或浪涌电流，防止对开关电路产生冲击或干扰。

要指出的是所谓“过零”并非真的必须是电源电压波形的零处，而一般是指在10～25V或-(10～25)V区域内进行触发，如图2所示。图中交流电压分三个区域，Ⅰ区为-10V～+10V范围，称为死区，在此区域中加入输入信号时不能使SSR导通。Ⅱ区为10～25V和-(10～25)V范围，称为响应区，在此区域内只要加入输入信号，SSR立即导通。Ⅲ区为幅值大于25V的范围，称为抑制区在此区域内加入输入信号，SSR的导通被抑制。

当输入端未加电压信号时，光耦合器的光敏晶慎扰体管因未接收光而截止，V1饱和，V3和V4因无触发电压而截止，此时SSR关闭。当加入输入信号时，光耦合器中的发光二极管发光，光敏晶体管饱和，使V1截止。此时若V3两端电压在-(10～25)V或10～25V范围内时，只要适当选择分压电阻R4和R5，就可使V2截止，这样使V3触发导通，从而使V 4的控制极上得到从R6→UR→V 3→UR→R7或反方向的触发脉冲，而使V4导通，使负载接通交流电源。而若交流电压波形在图2中的Ⅲ区内时，则因V2饱和而抑制V3和V4的导通，而使SSR被抑制，从而实现了过零触发控制。由于芹慧10～25V幅值与电源电压幅值相比可近似看作“零”。因此，一般就将过零电压粗略地定义为0～±25V，即认为在此区域内，只要加入输入信号，过零触发型AC—SSR都能导通。

当输入端电压信号撤除后，光耦合器中的光敏晶体管截止，V1饱和，V3截止，但此时V4仍保持导通，直到负载电流随电源电压减小到小于双向晶闸管的维持电流时，SSR才转为截止。

SSR的输出端器件可分为双向晶闸管和两只单向晶闸管反并联形式。若负载为电动机一类的感性负载，则其静态电压上升率dv/dt是一个重要参数。由于单向晶闸管静态电压上升率(200V/μs)大大高于双向晶闸管的换向指标(10V/μs)，因此若采用两只大功率单向晶闸管反并联代替双向晶闸管，一方面可提高输出功率;另一方面也可提高耐浪涌电流的冲击能力，这种SSR称为增强型SSR。

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固态继电器的作用是什么？

固态继电器的输入电路是为输入控制信号提供一个回路，使之成为固态继电器的触发信号源。固态继电器的输入电路多为直流输入，个别的为交流输入。直流输入电路又分为阻性输入和恒流输入。阻性输入电路的输入控制电流随输入电压呈线性的正向变化。恒流输入电路，在输入电压达到一定值时，电流不再随电压的升高而明显增大，这种继电器可适粗源闭用于相当宽的输入电压范围。

固态继电器的输出电路是在触发信号的控制下，实现固态继电器的通断切换。输出电路主要由输出器件（芯片）和起瞬态抑制作用的吸收回路组成，有时还包括反馈电路。

固态继电器的优点

（1）高寿命，高可靠:SSR没有机械零部件，有固体器件完成触点功能，由于没有运动的零部件，因此能在高冲击，振动的环境下工作，由于组成固态继电器的元器件的固有特性，决定了固态继电器的寿命长，可靠性高。

（2）灵敏度高，控制功率小岩裂，电磁兼容性好:固态继电器的输入电压范围较宽，驱动功率低，可与裂拍大多数逻辑集成电路兼容不需加缓冲器或驱动器。

（3）快速转换:固态继电器因为采用固体器件，所以切换速度可从几毫秒至几微妙。

（4）电磁干扰小:固态继电器没有输入"线圈"，没有触点燃弧和回跳，因而减少了电磁干扰。大多数交流输出固态继电器是一个零电压开关，在零电压处导通，零电流处关断，减少了电流波形的突然中断，从而减少了开关瞬态效应。

什么是固态继电器？(2)--固态继电器的分类

§4。固态继电器有哪些类型

固态继电器的类型多种多样，分类标准也多种多样。固态继电器通常根据以下标准进行分类。

1.负载电源类型：

根据负载电源的类型，固态继电器可以分为直流固态继电器（DC-SSR）和交流固态继电器（AC-SSR）。DC型固态继电器使用功率半导体 晶体管 作为开关元件（例如BJT，MOSFET，IGBT）来控制 DC 负载电源的ON / OFF状态，而 AC 型固态继电器则使用晶闸管（例如（例如Triac，SCR）作为开关元件，以控制AC负载电源的ON / OFF状态。

1.1 DC-SSR：

根据输入形式， DC型SSR 可分为电阻输入型DC固态继电器和恒流输入型DC固态继电器。

1.2 AC-SSR：

可以根据以下标准对 AC型SSR 进行分类。

1.2.1控制触发模式

根据控制触发方式（开启和关闭的时间），AC SSR可以分为过零型交流固态继电器，随机开启型交流固态继电器和峰值开启类型AC固态继电器。

  1）过 零交流固态继电器 （图4.2），也称为过零触发交流固态继电器，过零开启固态继电器，零开关交流固态继电器，零电压交流固态继电器或同步交流固态继电器。对于过零SSR继电器，其输出电路的开关状态与输出信号同步，即“  同步” 输入信号打开时，如果负载电源电压处于非过零区域，则过零型固态继电器的输出端子将不会打开；但是如果负载当电源电压达到零区时，过零SSR继电器的输出端子将被打开，负载电路将被打开，这种触发模式可以有效地减少SSR开启期间产生的浪涌电流，并降低干扰信号会同时传输到电网和输入控制电路，因此，过键和大零固态继电器是许多领域中最常见的类型。

  2） 随机接通型AC固态继电器 （图4.3），也称为随机开关AC固态继电器，AC固态继电器随机开关，Random Conduction AC固态继电器，Random Fire AC固态继电器，瞬时开启固态继电器，非零开关交流固态继电器，即时交流固态继电器，瞬时交流固态继电器，异步交流固态继电器或调相交流固态继电器。随机型SSR继电器的输出电路切换模式仅由控制信号控制，并且与 电源 信号无关，即“  异步”。 电源”。只要输入端子中有输入信号，并且与负载电压的状态无关，随机型固态继电器都会立即打开。由于随机型固态继电器是打开还是关闭在交流电源的任何相位，在接通瞬间都可能产生较大的干扰信号。

  3） 峰值接通型交流固态继电器 也称为峰值切换交流固态继电器或峰值点火交流固态继电器。当施加输入控制信号时，峰值型SSR继电器在交流输出电压的第一个 电压峰值 点处接通，以减小 浪涌电流 。如果取消输入控制信号，则峰值固态继电器将关闭。

1.2.2阶段：

根据交流电源的 相位 ，AC-SSR可以分为单相交流固态继电器和三相交流固态继电器。

  1）根据功能的不同，棚闹 单相交流固态继电器 可进一步分为 单相交流/直流固态继电器 ， 单相固态稳压器 ， 单相固态调速器 ， 一开以及一个封闭式单相固态继电器 ， 单相正向和反向固态继电器 ， 单相双固态继电器 ， 等等。应该提到的是，双继电器（图4.4）是一种单相固态继电器，它将两个单相工业固态继电器组合到一个具有双输入端子和双输出端子的标准工业包装中，每个I / O端子组彼此独立，也就是说，双SSR继电器具有比常规类型更多的触点，并且可以实现更多的控稿竖制。

  2） 三相交流固态继电器 可以直接用于 三相交流电动机 的控制，而 三相正反转交流固态继电器 （或三相可逆交流固态继电器）可以用于控制 三相正向和反向电动机 （三相双向交流电动机或三相双向旋转交流电动机）。

1.2.3开关组件：

根据 开关组件的不同 ，AC-SSR可以分为 普通型交流固态继电器 和 增强型固态继电器 。普通型SSR继电器使用Triac作为输出开关组件，增强型SSR继电器使用SCR反并联作为开关组件。

2. I / O形式：

根据I / O形式，固态继电器可分为四种类型： DC输入AC输出型固态继电器 （DC-AC SSR继电器）， DC输入DC输出型固态继电器 （DC-DC） SSR继电器）， AC输入AC输出型固态继电器 （AC-AC SSR继电器）， AC输入DC输出型固态继电器 （AC-DC SSR继电器）。

3.开关类型：

根据开关类型，SSR开关可分为 常开型固态继电器 （或NO-SSR）和 常闭型固态继电器 （或NC-SSR）。仅当输入端子上施加了控制信号时，常开固态继电器才会打开。相反，当将输入信号施加到输入端子时，常闭固态继电器将关闭。（除非另有说明，否则本文档中的固态继电器默认情况下是指常开固态继电器。）

4.隔离/耦合：

根据隔离/耦合方法，SSR可分为里德继电器耦合型固态继电器，变压器耦合型固态继电器，光耦合型固态继电器和混合型固态继电器。

  1） 簧片继电器耦合SSR （图4.5中的a）使用簧片开关作为隔离方法。当将控制信号直接（或通过前置放大器）施加到簧片继电器的线圈时，簧片开关将立即闭合，晶闸管开关将被激活以使负载导通。

  2） 变压器耦合SSR （图4.5中的b）使用变压器作为隔离设备。变压器可以将低功率控制信号从初级线圈转换为次级线圈，以生成用于驱动电子开关的信号。并且如果输入控制信号是直流电压，则在输入电路中需要一个直流-交流转换器。在通过整流，放大或其他修改进行处理之后，来自次级线圈的信号可用于驱动开关组件。

  3） 光耦合SSR （图4.5，c），也称为光隔离SSR，或光耦合SSR，使用光耦合器作为隔离器。光电耦合器是一种光电隔离器，它由红外光源（通常是发光二极管或LED）和光敏半导体组件（例如光敏二极管，光敏晶体管和光敏二极管）组成。敏感晶闸管）。根据不同的组件（图4.6），光电耦合器可以分为 光电二极管耦合器 （ 光电二极管耦合 器）， 光电晶体管耦合器 （ 光电晶体管耦合 器）， 光电SCR耦合器 （Photo-SCR耦合器），和 光电三端双向可控硅耦合器 （ 光电三 端双向可控硅耦合器）。

光半导体器件检测来自LED的红外辐射，然后产生一个信号来驱动半导体开关。与簧片继电器和变压器相比，光隔离器具有更好的物理隔离能力，可确保高压输出负载电路与低压输入信号电路之间的电气绝缘。由于光耦合器具有出色的隔离性能和非常紧凑的尺寸，因此光耦合器固态继电器可用于非常广泛的应用中。

  4） 混合固态继电器 是一种特殊的固态继电器，结合了EMR和SSR的优点，具有高效率和低功耗的特点。混合固态继电器的输入和输出电路由并联的SSR继电器和磁簧开关（或微电磁继电器）组成，并受不同的控制信号控制（图4.7）。

当施加输入信号1时，SSR立即切换到开启状态。由于电子开关没有活动部件，因此可以稳定，快速地切换负载，并且在切换过程中不会因高线电压或大浪涌电流而产生电弧。产生负载电流后，EMR将由控制信号2控制并接通。由于EMR与SSR并联连接，因此EMR的输出触点在没有电压的情况下通电，并且触点之间没有电弧。然后，经过一定的延迟后，EMR的触点弹跳停止下来，SSR将关闭。EMR几乎没有热量，因此混合SSR继电器无需安装散热器即可运行。

5.电路结构：

根据电路结构的不同，固态继电器可分为 离散结构型固态继电器 和 混合结构型固态继电器 。分立结构固态继电器通常由分立元件和 印刷电路板 组装，然后通过环氧树脂灌封，塑料密封或树脂包裹进行包装。混合结构固态继电器使用厚膜组合技术来组装分立组件和半导体集成电路（IC），然后将它们封装在金属或陶瓷外壳中。

6.表现：

根据性能，固态继电器可分为 标准型固态继电器 和 工业型固态继电器 。标准固态继电器的额定电流一般为10A至120A，工业固态继电器的额定电流较大，可以为60A至2000A或更大。因此，工业SSR继电器可以满足工业环境和工业机械的严格要求。

7.安装：

根据安装方法，固态继电器可分为 面板安装 型固态继电器（或表面安装型）， DIN导轨安装 型固态继电器和 印刷电路板安装 型固态继电器（或PCB安装型）。 ）。PCB安装SSR可以进一步分为插座安装类型SSR（或插入式安装类型）和支架安装类型SSR（或法兰安装类型）。具有许多封装标准（例如SIP，Mini-SIP和DIP）的插入式固态继电器可以直接焊接在印刷电路板上，而无需依靠散热器，而是依靠自然冷却；法兰安装固态继电器需要额外的 金属板  或散热器来散热。

8.应用：

根据应用，固态继电器可分为通用固态继电器，双向传输固态继电器，汽车固态继电器，闭锁固态继电器（输入信号以逻辑异或或XOR的形式运行） ，因此任何输入都可以锁存/解锁输出），依此类推。

§5。固态继电器的基本参数是什么

固态继电器的基本参数分为三类：输入参数，输出参数和其他参数。

输入参数：

输入电压范围/输入电流：

  1） 输入电压范围 是指当环境温度为25°C时，固态继电器必须正常输入必须输入的电压范围值（即最小值）或允许的输入值（即最大值）。

  2） 输入电流 是指特定输入电压下的相应输入电流值。

开启电压/关闭电压：

  1） 接通电压 （接通电压）。当输入电压（施加到输入端子的电压）大于或等于开启电压时，输出端子将开启。

  2） 关断电压 （关断电压）。当输入电压（施加到输入端子的电压）小于或等于关断电压时，输出端子将关闭。

零交叉电压：

严格来说，过 零电压 不是电压点，而是由过 零 继电器的内部组件确定的电压范围，该电压范围通常非常低，几乎可以忽略不计。如果电源电压低于过零电压，则过零继电器将不会打开。如果电压超过过零电压，则过零继电器将处于导通状态。

输出参数：

额定输出电压/额定工作电流：

  1） 额定输出电压 是输出端子可以承受的最高负载工作电压。

  2） 额定工作电流 是环境温度为25°C时可通过输出端子的最大稳态工作电流。

输出压降 /输出漏电流：

  1）输出 电压降 是固态继电器处于导通状态时在额定工作电流下测得的输出电压。

  2）输出 泄漏电流 是指在固态继电器处于关闭状态且额定输出电压施加到输出端子的条件下，流经负载的测量电流值。

此参数指示固态继电器的质量和性能。输出电压降和输出漏电流越小，固态继电器越好。

浪涌电流：

浪涌电流 ，也称为过载电流，输入浪涌电流或接通浪涌电流，是指当设备处于非永久性损坏状态且输出端子可以承受的非重复性最大（或过载）电流值。固态继电器处于开启状态。AC SSR的涌入电流为额定工作电流的5〜10倍（在一周期内），DC SSR为额定工作电流的1.5〜5倍（在一秒内）。

其他参数：

能量消耗：

功耗 ，是指固态继电器本身在通电状态和断电状态下消耗的最大功率值。

开启/关闭时间：

  1） 接通时间 （或接通时间）是从常开固态继电器开始施加输入控制电压直到输出端子开始接通并且输出电压达到90％所花费的时间最后的变化。

  2） 关断时间 （或关断时间）是指常开固态继电器从切断输入控制电压开始直到输出端子开始关断并且输出电压达到90°所花费的时间。最终变化的百分比。

这也是判断固态继电器性能的重要参数。接通时间和断开时间越短，固态继电器的开关性能越好。

绝缘电阻/介电强度：

  1） 绝缘电阻 是指在施加一定的直流电压（例如550V）时，固态继电器的 输入端子 和 输出端子 之间测得的电阻值。它还可以包括在输入端子和外壳（包括散热器）之间测得的电阻值，以及在输出端子和外壳之间的测得电阻值。

  2） 介电强度 （或介电耐压）是指固态继电器的输入端子和输出端子之间可以承受的最大电压值。它还可以包括在输出端子和外壳之间可以承受的最大电压，以及在输入端子和外壳之间可以承受的最大电压。

工作温度/最高结温：

  1） 工作温度 是指固态继电器按照规格安装 散热器 或未安装 散热器 时允许的正常工作环境温度范围。

  2） 结温 ，是晶体管结温的缩写，是电子设备中半导体的实际工作温度。在操作中，它通常高于外壳温度和组件的外部温度。最高结温是输出开关组件允许的最高结温。

固态继电器的作用

1、固态继电器可以具有短路保护，过载保护和过热保护功能，与组合逻辑固化封装就可以实现用户需要的智能模块，直接用于控制系统中。

2、固态继电器闭旦蔽已广泛应用于计算机外围接口设备轿州、恒温系统、调温、电炉加温控制、电机控制、数控机械，遥控系统、工业自动化装置；信号灯、调光、闪烁器、照明舞台灯光迟亩控制系统

固态继电器工作原理是什么？和普通的继电器有什么区别吗？

固态继电器(SSR)是没有机械运动、没有运动部件的继电器，但其功能与机电继电器基本相同。SSR是由国态电子元件组成的非接触式开关元件。利用电子元件的电、磁、光特性，完成翰入输出的可靠隔离。采用大功率三极管、功率场效应管、单相可控。利用硅、三端双向可控硅等器件的开关特性，实现受控电路的非接触、无火花连接和断开。

固态继电器由三部分组成;翰入电路、隔离(耦合)电路和翰出电路。根据输入电压类型的不同，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三种。部分翰入控制电线还兼容TLCMOS、正负逻握控制和反相等功能。固态继电最翰入翰出电路的洞高和耦合方式有光电耦合和变压器耦合。固态继电器的输出电路又可分为直流输出电路、交流翰出电乱乱路和交直流输出电路。对于交流输出，通常使用两个晶闸管或一个双向晶闸管，对于直流输出，可以使用双极器件或功率场效应管。

传统继电器与固态继电器的比较，由于涉及的种类较多，以下是电磁继电器与对应固态继电器的比较，说明两者区别;

1、结构区别:电磁继电器是利用电磁铁芯与衔铁之间的含入电路中，电路产生的吸力作用工作的;固态继电器使用电子元件来执行其功能，无需机械运动元件，输入和输出是隔离的。

2、工作方式的区别:电磁狂电器是利用电磁感应原理，通过电磁铁的功率来控制电路的通断。因此，当线圈接通直流电时，触点可以交流交流电和直流电;固态绌电器依靠半导体器件和电子元件的电、磁、喊陪薯光特性完成其隔离和继电器开郑者关功能。因此分为直流输入-交流输出型、直流输入-支路输出型、交流输入-交流输出型、交流输入-直流输出型,

3、工作状态区别:电磁继电器电枢之间的吸力用于接通和断开电路。因此动作反应慢，有噪音，使用寿命有限;固态继电器反应快，运行无噪音，使用寿命长,

4、使用环境:在温度、湿度、大气压力(海拔)、沙尘污染、化学气体和电磁干扰等因素的影响下，电磁继电器普遍不如固态继电器。

5、电气性能差异:与相应的固态继电器相比，前者驱动简单，但功耗大，隔离性好，短期过载耐受性好，大电流控制而且大功率不如后者。濒临灭绝的电路，寿命不如后者。

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