SSR固態(tài)繼電器工作原理及常見問題.doc

1、SSR 固態(tài)繼電器工作原理及常見問題摘要：固態(tài)繼電器（Solid State Relay,縮寫 SSR），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)繼電器工作原理詳細介紹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VIN 時 ,P 型 SSR 立即導通。當VIN 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VIN時 ,只有當負載電源電壓達到過零區(qū)

2、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。有的公司SSR 由于采用輸出器件不同,有普通型 (S,采用雙向可控硅元件 )和增強型 (HS,采用單向可控硅元件 )之分。當加有感性負載時 ,在輸入信號截止 t1 之前 ,雙向可控硅導通 ,電流滯后電源電壓 90O(純感時 )。t1 時刻 ,輸入控制信號撤銷 ,雙向可控硅在小于維持電流時關(guān)斷 (t2), 可控硅將承受電壓上升率dv/dt 很高的反向電壓。這個電壓將通過雙向可控硅內(nèi)部的結(jié)電容,正反饋到柵極。 如果超過雙向可控硅換向 dv/dt 指標 (

3、典型值 10V/s, 將引起換向恢復時間長甚至失敗。單向可控硅 (增強型 SSR)由于處在單極性工作狀態(tài),此時只受靜態(tài)電壓上升率所限制(典型值 200V/s), 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520 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。 固態(tài)繼電器的應用 固態(tài)繼電器是由固態(tài)元件組成的無觸點開關(guān)，具有工作安全可靠、壽命長、無觸點、無火花、無污染、高絕緣、高耐壓（越過 2.5kv ）、低觸發(fā)電流、開關(guān)速度快、可與數(shù)字電路巨配，以阻燃型環(huán)氧樹脂為原料，采用灌封技術(shù)，使與外界隔離，具有良好的耐壓、防

4、潮、防腐、抗震動等性能。固態(tài)繼電器內(nèi)部采用電壓過零時開啟，負載過零時關(guān)斷的特性，在負載上可以得到一個完整的正弦波形。因此電路的射頻干擾很小，可降低感性負載（如風扇、三相電動機等）的反電動勢以及驅(qū)動阻性負載（如白熾燈、發(fā)熱絲等）時可顯著降低浪涌電流等優(yōu)點。 S 系列固態(tài)繼電器 ,HS 系列增強型固態(tài)繼電器、可以廣泛用于 :計算機外圍接口裝置 ,恒溫器和電阻爐控制、 交流電機控制、 中間繼電器和電磁閥控制、復印機和全自動洗衣機控制、信號燈交通燈和閃爍器控制、照明和舞臺燈光控制、數(shù)控機械遙控系統(tǒng)、自動消防和保安系統(tǒng)、大功率可控硅觸發(fā)和工業(yè)自動化裝置等。固態(tài)繼電器的基本特性輸入信號能與計算機終端及數(shù)字

5、邏輯電路兼容 設(shè)計余量160%表面貼裝技術(shù)。 電氣開關(guān)壽命大于 6 107次。 分過零觸發(fā)和隨機觸發(fā)兩種規(guī)格。 發(fā)光二極管指示工作狀態(tài)。 內(nèi)置阻容吸收回路。 三極可以根據(jù)用戶要求，增加缺相保護功能。 工作環(huán)境-20 -80。 動作應答時間ON 10ms/OFF。固態(tài)繼電器的使用注意事項1 . 電阻性負載不能超過額定電流的60%。2. 電感性或容性負載不能超過額定電流的 40%，在控制感性負載時，一定要考慮負載的啟動性，盡量選耐電壓高的產(chǎn)品，因為感性負載有6 倍左右的反峰值電壓。3. 固態(tài)繼電器導通時，兩端總有壓降，會產(chǎn)生焦耳熱尤其是大電流工作時更加突出，電流 10A 時必須加裝散熱器，電流大于

6、40A時，需加風扇強冷或水冷。4. 過流和負載短路可能造成 SSR 內(nèi)部可控硅永久性失效， 所以必須加裝熔斷器或空氣開關(guān)， 小容量可選用保險絲。 5. 過壓保護可采用并聯(lián)壓敏電阻，根據(jù)用戶要求也可內(nèi)置壓敏電阻。 固態(tài)繼電器是半導體器件的組合裝置。它具有無觸點，壽命長，可靠性高，使用安全， 電磁干擾小等優(yōu)點。 它分為直流固態(tài) （輸出用 MOS 管、 IGBT 等控制）和交流固態(tài)（輸出用可控硅控制）。固態(tài)繼電器的常見問題一、繼電器不斷開：(1) 負載電流大于 SSR 的額定切換電流，這樣會使繼電器永久短路，此時應使用額定電流較大的SSR。(2) 在繼電器所處的環(huán)境溫度下，對于所承受的電流來說如散熱不良，會損壞輸出半導體器件，此時應使用較大的或更有效的散熱片。(3) 線電壓瞬變引起SSR 輸出部分穿通，此時應使用額定電壓較高的SSR 或提供額外的瞬態(tài)保護電路。(4)使用的線電壓高于SSR 的額定電壓。二、切斷輸入后SSR 才斷開：在