固態(tài)繼電器的結(jié)構(gòu)及工作原理

固態(tài)繼電器(SSR)是一種完全由固態(tài)電子元件組成的新型非接觸式開關(guān)器件，它利用電子元件(如開關(guān)晶體管、雙向晶閘管等半導(dǎo)體器件)的開關(guān)特性，達(dá)到無(wú)物理接觸和火花的導(dǎo)通和關(guān)斷電路的目的，所以它也被稱為“非接觸式開關(guān)”。

結(jié)構(gòu)與輸入電路

固態(tài)繼電器由三部分組成：輸入電路、隔離(耦合)和輸出電路

根據(jù)輸入電路的類型，輸入電路可分為直流輸入電路、交流輸入電路和AC/DC輸入電路。一些輸入電路還支持TTL/CMOS，具有正負(fù)邏輯控制和反轉(zhuǎn)功能，更容易與TTL/CMOS電路連接。

對(duì)于具有固定控制電壓的控制信號(hào)，使用電阻輸入電路。控制電流保證大于5mA，對(duì)于大范圍變化的控制信號(hào)(如3~32V)是采用恒流電路，保證電流在整個(gè)電壓變化范圍內(nèi)在5mA以上可靠運(yùn)行。

隔離(耦合)

對(duì)于固態(tài)繼電器，有兩種方法可以隔離和耦合輸入和輸出電路：光電耦合和變壓器耦合。光電耦合通常采用光電二極管-光電晶體管、光電二極管-雙向光控晶閘管、光伏電池來實(shí)現(xiàn)控制側(cè)與負(fù)載側(cè)之間的隔離控制;高頻變壓器耦合是利用輸入控制信號(hào)產(chǎn)生的自激高頻信號(hào)耦合到次級(jí)，經(jīng)過檢測(cè)和整流，邏輯電路處理后形成驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

輸出電路

固態(tài)繼電器(SSR)的電源開關(guān)直接連接到電源和負(fù)載端子，實(shí)現(xiàn)負(fù)載電源的開關(guān)。主要采用大功率晶體晶體管(開關(guān)晶體管)、單向晶閘管(晶閘管或SCR)、雙向晶閘管(可控硅)、功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)、絕緣柵雙極晶體管(IGBT)。

固態(tài)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。根據(jù)負(fù)載類型，可分為直流固態(tài)繼電器和交流固態(tài)繼電器。對(duì)于直流輸出，可以使用雙極器件或功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管。對(duì)于交流輸出，通常使用兩個(gè)晶閘管或一個(gè)三端雙向可控硅。交流固態(tài)繼電器可分為單相交流固態(tài)繼電器和三相交流固態(tài)繼電器。交流固態(tài)繼電器按開啟和關(guān)閉的時(shí)間可分為隨機(jī)交流固態(tài)繼電器和過零交流固態(tài)繼電器。

審核編輯：湯梓紅