1.概述

固态继电器是一种具有继电特性的无触点电子开关，由分离的电子元件、集成电路（或芯片）和混合微电路技术开发。它具有寿命长、可靠性高、开关速度快、电磁干扰小、无噪音、无火花等特点，可广泛应用于航天、航海、家电、机床、通信、化工、煤矿等工业自动化领域。

2.固态继电器分类(按输出负载电源分类)

2.1交流固态继电器。

2.1.1按开关方式划分。

a.电压过零导通型(以下简称过零型)b.电压随机导通型(以下简称随机型)

2.1.2按输出开关元件划分。

a.双向可控硅输出型b.单向可控硅反并联型(增强型)

2.1.3按安装方式划分。

A.焊针式：电路板，一般为小电流规格B.装置式：可配置散热器安装固定在金属底板上，大电流规格。

2.2直流固态继电器。

2.2.1按输入端分。

光隔离

2.2.2按输出端分。

a.

2.3交直流固态继电器。

」

3.典型交直流固态继电器原理分析。

3.1交流固态继电器(过零型)原理分析。

固态继电器由输入电路、隔离（耦合）和输出电路三部分组成。在输入电路控制端添加信号后，IC1光电耦合器中的光敏三极管处于导通状态，R1串联电阻限制输入信号，以确保光耦合器不会损坏。LED发光二极管指示输入端控制信号，VD1可防止输入信号正负极性反转时保护光耦合IC1。

V1在线路中发挥交流电压检测作用，当电压过零时打开固态继电器。当负载电流过零时关闭。当IC1光敏三极管截止时（控制端无信号输入时），V1通过R2获得基极电流，使SCR可控硅门触发电压UGT处于低电位，最终导致BTA双向可控硅在门控制端R6上无触发脉冲。

当IC1光敏三极管导通时(控制端有信号输入时)，交流电压零点检测三极管V1确定SCR可控硅的工作状态。如果电源电压通过R2和R3分压，当A处电压大于过零电压(VA>VBE1)时，V1处饱和导通状态，SCR.BTA可控硅处于关闭状态；如果电源电压通过R2和R3分压，当A处电压小于过零电压时(VA>VBE1)V1处的截止状态，SCR可控硅通过R4获得触发信号，使BTA在R6上获得触发信号，并关闭和控制负载电源。这样，当控制端信号关闭时，当BTA双向可控硅维持电流IH时，负载电流可以自行关闭并切断负载电源。

交流零固态继电器具有电压过零、负载电流过零电流过零时关闭的特点。它最大的连接。关闭时间为半个电源周期，负载可获得完整的正弦波形。它也相应地减少了对负载的影响。相应控制电路中的射频干扰也大大降低。

在输入控制电路中，电阻R1串联在IC1光电耦合器输入端保护其发光管，发光管LED指示输入控制信号，VD1保护输入端的反偏电压。当控制端没有信号输入时，IC1光电耦合器中的光敏三极管处于高阻状态，V1通过R2获得其基极电流，导致V2.V3.V4处于关闭状态。

当控制端有信号输入时，IC1中的光敏三极管导通使V1处于截止状态，从而使V2.V3.V4导通使其固态继电器处于连接状态，并将电源添加到负载上。随着输入端信号的添加，直流固态继电器的输出端导通，信号消失并关闭。

此外，大功率低压直流固态继电器的输出开关一般采用功率场效应管代替功率三极管，以降低输入功率。

4.使用选型时注意事项。

4.1在选择小电流规格印刷电路板使用的固态继电器时，由于导线端子为高导热材料，焊接时应在温度小于250℃、时间小于10S的情况下进行。如果考虑周围温度，必要时可以考虑减少，负载电流一般控制在额定值的1/2以内。

4.2SSR选择各种负载浪涌特性。

许多被控负载在连接时会产生大量的浪涌电流。由于热量太晚，很可能会损坏SSR内部的可控硅。因此，用户在选择继电器时，应分析被控负载的浪涌特性，然后选择继电器。使继电器能够在保证稳定工作的前提下承受浪涌电流。选择时，可参考各种负载（室温下）的降量系数。

如果所选继电器需要在工作频繁、寿命长、可靠性高的情况下工作，则应在基础上乘以0.6，以确保工作可靠。

一般来说，在选择时遵循上述原则。在低压要求信号失真较小时，可选择使用场效应管作为输出设备的直流固态继电器；对于交流电阻负载和大多数感性负载，可选择过零继电器，可延长负载和继电器寿命，减少自身射频干扰。如果作为相位输出控制，则应选择随机固态继电器。

4.3使用环境温度的影响。

固态继电器的负载能力受环境温度和自身温升的影响较大。在安装和使用过程中，应保证散热条件良好。额定工作电流超过10A的产品应配备散热器，100A以上的产品应配备散热器和风扇强冷。安装时，应注意继电器底部与散热器的良好接触，并考虑涂抹适量的导热硅脂，以达到最佳的散热效果。

如果继电器在高温下长期工作（40℃~80℃），用户可以根据制造商提供的最大输出电流和环境温度曲线数据考虑减少金额，以确保正常工作。

4.4过流.过压保护措施。

使用继电器时，过流和负载短路会对SSR内输出的可控硅造成永久损坏，可考虑在控制电路中增加快速熔断器和空气开关进行保护(选择继电器时，应选择产品输出保护，内置压敏电阻吸收电路和RC缓冲器，可吸收浪涌电压，提高DV/DT耐量)；输出保护也可在继电器输出端与RC吸收电路和压敏电阻(MOV)连接。选择原则是220V选择500V-600V压敏电阻，380V选择800V-900V压敏电阻。

4.5继电器输入电路信号。

当输入电压过高或输入电流过大超过规定的额定参数时，可考虑在输入端串联分压电阻或在输入端连接分流电阻，使输入信号不超过其额定参数值。

4.6具体使用时，控制信号和负载电源应稳定，波动不应大于10%，否则应采取稳压措施。

4.7安装使用时应远离电磁干扰、射频干扰源，防止继电器误动失控。

4.8当固态继电器开路且负载端有电压时，输出端会有一定的漏电流，使用或设计时应注意。

4.9固态继电器故障更换时，尽量选择原型号或技术参数相同的产品，以匹配原应用线路，确保系统的可靠运行。