固態繼電器基本概念

固態繼電器基本概念
 
一、概述

　　固態繼電器（SSR）與機電繼電器相比，是一種沒有機械運動，不含運動零件的繼電器，但它具有與機電繼電器本質上相同的功能。SSR是一種全部由固態電子元件組成的無觸點開關元件，他利用電子元器件的點，磁和光特性來完成輸入與輸出的可靠隔離，利用大功率三極管，功率場效應管，單項可控硅和雙向可控硅等器件的開關特性，來達到無觸點，無火花地接通和斷開被控電路。

二、固態繼電器的組成

　　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兼容，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，通常使用兩個可控硅或一個雙向可控硅，直流輸出時可使用雙極性器件或功率場效應管。

三、固態繼電器的優缺點

1、固態繼電器的優點

　　（1）高壽命，高可靠：SSR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，振動的環境下工作，由于組成固態繼電器的元器件的固有特性，決定了固態繼電器的壽命長，可靠性高。

　　（2）靈敏度高，控制功率小，電磁兼容性好:固態繼電器的輸入電壓范圍較寬，驅動功率低，可與大多數邏輯集成電路兼容不需加緩沖器或驅動器。

　　（3）快速轉換：固態繼電器因為采用固體其間，所以切換速度可從幾毫秒至幾微妙。

　　（4）電磁干擾小：固態繼電器沒有輸入"線圈"，沒有觸點燃弧和回跳，因而減少了電磁干擾。大多數交流輸出固態繼電器是一個零電壓開關，在零電壓處導通，零電流處關斷，減少了電流波形的突然中斷，從而減少了開關瞬態效應。

2、固態繼電器的缺點

　　（1）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1~2V之間，一般功率場效應管的導通電祖也較機械觸點的接觸電阻大。

　　（2）半導體器件關斷后仍可有數微安至數毫安的漏電流，因此不能實現理想的電隔離。

　　（3）由于管壓降大，導通后的功耗和發熱量也大，大功率固態繼電器的體積遠遠大于同容量的電磁繼電器，成本也較高。

　　（4）電子元器件的溫度特性和電子線路的抗*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。

     （5）固態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。固態繼電器的負載與環境溫度明顯有關，溫度升高，負載能力將迅速下降。

四．固態繼電器應用領域：
　　 由于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*取而代之。特別是計算機自動控制領域，由于固態繼電器的所需驅動功率較底，直接和邏輯電路兼容，不必加中間緩沖器即可直接驅動。目前固態繼電器以被廣泛應用于工業自動化控制，如電爐加熱系統，熟控機械，遙控機械，電機，電磁閥以及信號燈，閃爍器，舞臺燈光控制系統，醫療器械，復印機，洗衣機，消防保安系統等等都有大量應用。