固態(tài)繼電器的分類
固態(tài)繼電器是由微電子電路，分立電子器件，電力電子功率器件組成的無觸點開關(guān)。用隔離器件實現(xiàn)了控制端與負載端的隔離。固態(tài)繼電器的輸入端用微小的控制信號，達到直接驅(qū)動大電流負載。
固態(tài)繼電器按負載電源類型可分為交流型和直流型。按開關(guān)型式可分為常開型和常閉型。按隔離型式可分為混合型、變壓器隔離型和光電隔離型。
固態(tài)繼電器的優(yōu)缺點
1、固態(tài)繼電器的缺點
?。?）導通后的管壓降大，可控硅或雙相控硅的正向降壓可達1~2V，大功率晶體管的飽和壓降也在1~2V之間，一般功率場效應管的導通電阻也較機械觸點的接觸電阻大。
?。?）半導體器件關(guān)斷后仍可有數(shù)微安至數(shù)毫安的漏電流，因此不能實現(xiàn)理想的電隔離。
?。?）由于管壓降大，導通后的功耗和發(fā)熱量也大，大功率固態(tài)繼電器的體積遠遠大于同容量的電磁繼電器，成本也較高。
?。?）電子元器件的溫度特性和電子線路的抗干擾能力較差，耐輻射能力也較差，如不采取有效措施，則工作可靠性低。
?。?）固態(tài)繼電器對過載有較大的敏感性，必須用快速熔斷器或RC阻尼電路對其進行過載保護。固態(tài)繼電器的負載與環(huán)境溫度明顯有關(guān)，溫度升高，負載能力將迅速下降。
?。?）主要不足是存在通態(tài)壓降（需相應散熱措施），有斷態(tài)漏電流，交直流不能通用，觸點組數(shù)少，另外過電流、過電壓及電壓上升率、電流上升率等指標差。
2、固態(tài)繼電器的優(yōu)點
?。?）高壽命，高可靠：固態(tài)繼電器沒有機械零部件，有固體器件完成觸點功能，由于沒有運動的零部件，因此能在高沖擊，振動的環(huán)境下工作，由于組成固態(tài)繼電器的元器件的固有特性，決定了固態(tài)繼電器的壽命長，可靠性高。
?。?）靈敏度高，控制功率小，電磁兼容性好：固態(tài)繼電器的輸入電壓范圍較寬，驅(qū)動功率低，可與大多數(shù)邏輯集成電路兼容不需加緩沖器或驅(qū)動器。
（3）快速轉(zhuǎn)換：固態(tài)繼電器因為采用固體器件，所以切換速度可從幾毫秒至幾微妙。
?。?）電磁干擾?。汗虘B(tài)繼電器沒有輸入“線圈”，沒有觸點燃弧和回跳，因而減少了電磁干擾。大多數(shù)交流輸出固態(tài)繼電器是一個零電壓開關(guān)，在零電壓處導通，零電流處關(guān)斷，減少了電流波形的突然中斷，從而減少了開關(guān)瞬態(tài)效應。
固態(tài)繼電器實物接線圖
固態(tài)繼電器是一種全部由固態(tài)電子元件組成的新型無觸點開關(guān)器件，它利用電子元件的開關(guān)特性，如開關(guān)三極管、雙向可控硅等半導體器件，可達到無觸點無火花地接通和斷開電路的目的，因此又被稱為無觸點開關(guān)。
下面就是固態(tài)繼電器的接線原理圖與實物接線圖：
固態(tài)繼電器是用半導體器件代替?zhèn)鹘y(tǒng)電接點作為切換裝置的具有繼電器特性的無觸點開關(guān)器件，單相SSR為四端有源器件，其中兩個輸入控制端，兩個輸出端，輸入輸出間為光隔離，輸入端加上直流或脈沖信號到一定電流值后，輸出端就能從斷態(tài)轉(zhuǎn)變成通態(tài)。下圖為固態(tài)繼電器的接線圖。
交流固態(tài)繼電器按開關(guān)方式分有電壓過零導通型（簡稱過零型）和隨機導通型（簡稱隨機型）
按輸出開關(guān)元件分有雙向可控硅輸出型（普通型）和單向可控硅反并聯(lián)型（增強型）。
按安裝方式分有印刷線路板上用的針插式（自然冷卻，不必帶散熱器）和固定在金屬底板上的裝置式（靠散熱器冷卻）。
另外輸入端又有寬范圍輸入（DC3~32V）的恒流源型和串電阻限流型等。
SSR固態(tài)繼電器以觸發(fā)形式，可分為零壓型（Z）和調(diào)相型（P）兩種。
在輸入端施加合適的控制信號IN時，P型SSR立即導通。當IN撤銷后，負載電流低于雙向可控硅維持電流時（交流換向），SSR關(guān)斷。Z型SSR內(nèi)部包括過零檢測電路，在施加輸入信號IN時，只有當負載電源電壓達到過零區(qū)時，SSR才能導通，并有可能造成電源半個周期的最大延時。Z型SSR關(guān)斷條件同P型，但由于負載工作電流近似正弦波，高次諧波干擾小，所以應用廣泛。
因此增強型固態(tài)繼電器HS系列比普通型SSR的換向dv/dt指標提高了5~20倍。由于采用兩只大功率單向可控硅反并聯(lián)，改變了電流分配和導熱條件，提高了SSR輸出功率。增強型SSR在大功率應用場合，無論是感性負載還是阻性負載，耐電壓、耐電流沖擊及產(chǎn)品的可靠性，均超過普通固態(tài)繼電器。
精彩閱讀推薦：