固态继电器

固态继电器

固态继电器（Solid State Relay,缩写SSR），是由微电子电路，分立电子器件，电力电子功率器件组成的无触点开关。用隔离器件实现了控制端与负载端的隔离。固态继电器的输入端用微小的控制信号，达到直接驱动大电流负载。

简介

固态继电器是具有隔离功能的无触点电子开关，在开关过程中无机械接触部件，因此固态继电器除具有与电磁继电器一样的功能外，还具有逻辑电路兼容，耐振耐机械冲击，安装位置无限制，具有良好的防潮防霉防腐蚀性能，在防爆和防止臭氧污染方面的性能也极佳，输入功率小，灵敏度高，控制功率小，电磁兼容性好，噪声低和工作频率高等特点。固态继电器专用的固态继电器可以具有短路保护，过载保护和过热保护功能，与组合逻辑固化封装就可以实现用户需要的智能模块，直接用于控制系统中。固态继电器目前已广泛应用于计算机外围接口设备、恒温系统、调温、电炉加温控制、电机控制、数控机械，遥控系统、工业自动化装置；信号灯、调光、闪烁器、照明舞台灯光控制系统；仪器仪表、医疗器械、复印机、自动洗衣机；自动消防，保安系统，以及作为电网功率因素补偿的电力电容的切换开关等等，另外在化工、煤矿等需防爆、防潮、防腐蚀场合中都有大量使用。[1]

组成

固态继电器由三部分组成：输入电路，隔离（耦合）和输出电路。

1、输入电路

按输入电压的不同类别，输入电路可分为直流输入电路，交流输入电路和交直流输入电路三种。有些输入控制电路还具有与TTL/CMOS兼容，正负逻辑控制和反相等功能，可以方便的与TTL,MOS逻辑电路连接。对于控制电压固定的控制信号，采用阻性输入电路。控制电流保证在大于5mA。对于大的变化范围的控制信号（如3~32V）则采用恒流电路，保证在整个电压变化范围内电流在大于5mA可靠工作。2、隔离（耦合）

固态继电器的输入与输出电路的隔离和耦合方式有光电耦合和变压器耦合两种：光电耦合通常使用光电二极管—光电三极管，光电二极管—双向光控可控硅，光伏电池，实现控制侧与负载侧隔离控制；高频变压器耦合是利用输入的控制信号产生的自激高频信号经耦合到次级，经检波整流，逻辑电路处理形成驱动信号。

3、输出电路

SSR的功率开关直接接入电源与负载端，实现对负载电源的通断切换。主要使

用有大功率晶体三极管（开关管-Transistor），单向可控硅（Thyristor或SCR），双向可控硅（Triac），功率场效应管（MOSFET），绝缘栅型双极晶体管（IGBT）。固态继电器的输出电路也可分为直流输出电路，交流输出电路和交直流输出电路等形式。按负载类型，可分为直流固态继电器和交流固态继电器。直流输出时可使用双极性器件或功率场效应管，交流输出时通常使用两个可控硅或一个双向可控硅。而交流固态继电器又可分为单相交流固态继电器和三相交流固态继电器。交流固态继电器，按导通与关断的时机，可分为随机型交流固态继电器和过零型交流固态继电器。

工作原理

它是用半导体器件代替传统电接点作为切换装置的具有继电器特性的无触点开关器件，单相SSR为四端有源器件，其中两个输入控制端，两个输出端，输入输出间为光隔离，输入端加上直流或脉冲信号到一定电流值后，输出端就能从断态转变成通态。

交流固态继电器按开关方式分有电压过零导通型（简称过零型）和随机导通型（简称随机型）按输出开关元件分有双向可控硅输出型（普通型）和单向可控硅反并联型（增强型）按安装方式分有印刷线路板上用的针插式（自然冷却，不必带散热器）和固定在金属底板上的装置式（靠散热器冷却）另外输入端又有宽范围输入（DC3~32V）的恒流源型和串电阻限流型等。SSR固态继电器以触发形式，可分为零压型（Z）和调相型（P）两种。在输入端施加合适的控制信号IN时，P型SSR立即导通。当IN撤销后，负载电流低于双向可控硅维持电流时（交流换向），SSR关断。Z型SSR内部包括过零检测电路，在施加输入信号IN 时，只有当负载电源电压达到过零区时，SSR才能导通，并有可能造成电源半个周期的最大延时。Z型SSR关断条件同P型，但由于负载工作电流近似正弦波，高次谐波干扰小，所以应用广泛。北京灵通电子公司的SSR由于采用输出器件不同，有普通型（S，采用双向可控硅元件）和增强型（HS，采用单向可控硅元件）之分。当加有感性负载时，在输入信号截止t1之前，双向可控硅导通，电流滞后电源电压90O （纯感时）。t1时刻，输入控制信号撤销，双向可控硅在小于维持电流时关断（t2），可控硅将承受电压上升率dv/dt很高的反向电压。这个电压将通过双向可控硅内部的结电容，正反馈到栅极。如果超过双向可控硅换向dv/dt指标（典型值10V/ s，将引起换向恢复时间长甚至失败。单向可控硅（增强型SSR）由于处在单极性工作状态，此时只受静态电压上升率所限制（典型值200V/s），因此增强型固态继电器HS系列比普通型SSR的换向dv/dt指标提高了5~20倍。由于采用两只大功率单向可控硅反并联，改变了电流分配和导热条件，提高了SSR输出功率。增强型SSR在大功率应用场合，无论是感性负载还是阻性负载，耐电压、耐电流冲击及产品的可靠性，均超过普通固态继电器。

技术参数

固态继电器的关键技术参数有：

输入电压范围

在环境温度25'c下，固态继电器能够工作的输入电压范围。

输入电流

在输入电压范围内某一特定电压对应的输入电流值。

接通电压

在输入端加该电压或大于该电压值时，输出端确保导通。

关断电压

在输入端加该电压或小于该电压值时，输出端确保关断。

反极性电压

能够加在继电器输入端上，而不应起永久性破坏的最大允许反向电压。

额定输出电流

环境25'C时的最大稳态工作电流。

额定输出电压

能够承受的最大负载工作电压。

输出电压降

当继电器处于导通时，在额定输出电流下测得的输出端电压。

输出漏电流

当继电器处于关断状态施加额定输出电压时，流经负载的电流值。

接通时间

当继电器接通时，加输入电压到接通电压开始至输出达到其电压最终变化的90%为止之间的时间间隔。

关断时间

当继电器关断时，切除输入电压到关断电压开始至输出达到其电压最终变化的10%为止之间的时间间隔。

过零电压

对交流过零型固态继电器，输入端加入额定电压，能使继电器输出端导通的最大起始电压。

最大浪涌电压

继电器能承受的而不致造成永久性损坏的非重复浪涌（或过载）电流。

电器系统峰值

在继电器工作状态继电器输出端能够承受的最大迭加的瞬时峰值击穿电压。

电压指数上升率dv/dt

继电器的输出元件能够承受的不使其导通的电压上升率。

工作温度

继电器按规范安装或不安装散热板时，其正常工作的环境温度范围。

固态继电器的优缺点

1、优点

（1）高寿命，高可靠：固态继电器没有机械零部件，有固体器件完成触点功能，由于没有运动的零部件，因此能在高冲击，振动的环境下工作，由于组成固态继电器的元器件的固有特性，决定了固态继电器的寿命长，可靠性高。

（2）灵敏度高，控制功率小，电磁兼容性好：固态继电器的输入电压范围较宽，驱动功率低，可与大多数逻辑集成电路兼容不需加缓冲器或驱动器。（3）快速转换：固态继电器因为采用固体器件，所以切换速度可从几毫秒至几微妙。（4）电磁干扰小：固态继电器没有输入“线圈”，没有触点燃弧和回跳，因而减少了电磁干扰。大多数交流输出固态继电器是一个零电压开关，在零电压处导通，零电流处关断，减少了电流波形的突然中断，从而减少了开关瞬态效应。

2、缺点

（1）导通后的管压降大，可控硅或双相控硅的正向降压可达1~2V，大功率晶体管的饱和压降也在1~2V之间，一般功率场效应管的导通电阻也较机械触点的接触电阻大。（2）半导体器件关断后仍可有数微安至数毫安的漏电流，因此不能实现理想的电隔离。（3）由于管压降大，导通后的功耗和发热量也大，大功率固态继电器的体积远远大于同容量的电磁继电器，成本也较高。（4）电子元器件的温度特性和电子线路的抗干扰能力较差，耐辐射能力

也较差，如不采取有效措施，则工作可靠性低。（5）固态继电器对过载有较大的敏感性，必须用快速熔断器或RC阻尼电路对其进行过载保护。固态继电器的负载与环境温度明显有关，温度升高，负载能力将迅速下降。（6）主要不足是存在通态压降（需相应散热措施），有断态漏电流，交直流不能通用，触点组数少，另外过电流、过电压及电压上升率、电流上升率等指标差。

注意事项

1、封装和安装形式

卧式W型、立式L型，体积小适用于印制板直接焊接安装。立式L2型，既能适合于线路板焊接安装，也能适用于线路板上插接安装。在选用小电流规格印刷电路板使用的固态继电器时，因引线端子为高导热材料制成，焊接时应在温度小于250℃、时间小于10S的条件下进行，如考虑周围温度的原因，必要时可考虑降额使用，一般将负载电流控制在额定值的1/2以内使用。K型及F型，适合散热器及仪器底板安装。大功率SSR(K型和F型封装）安装时，应注意散热器接触面应平整，并需涂复导热硅脂（美宝T-50）。安装力矩愈大,接触热阻愈小。大电流引出线，需配冷压焊片，以减少引出线接点电阻。

2、负载与SSR的选择

SSR对一般的负载应是没有问题的，但也必须考虑一些特殊的负载条件，以避免过大的冲击电流和过电压，对器件性能造成不必要的损坏。白炽灯、电炉等类的“冷阻”特性，造成开通瞬间的浪涌电流，超过额定工作电流值数倍。一般普通型SSR，可按电流值的2/3选用。增强型SSR，可按厂商提供的参数选用。在恶劣条件下的工业控制现场，建议留有足够的电压、电流余量。某些类型的灯，在烧断瞬间会出现低阻抗。气化和放电通道以及容性负载，如切换电容器组或电容器电源，会造成类似短路状态。可在线路中进一步串联电阻或电感，作为限流措施。电机的开启和关闭，也会产生较大的冲击电流和电压。中间继电器、电磁阀吸合不可靠时引起的抖动，以及电容换向式电机换向时，电容电压和电源电压的叠加会在SSR两端产生二倍电源的浪涌电压。控制变压器初级时，也应考虑次级线路上的瞬态电压对初级的影响。此外，变压器也有可能因为两个方向电流不对称，造成饱和引起的浪涌电流异常现象。上述情况，使SSR在特殊负载的应用，多少变得有点复杂。可行的办法，就是通过示波器去测量可能引起的浪涌电流和电压，从而选用合适的SSR和保护措施。被控负载在接通瞬间会产生很大的浪涌电流，由于热量来不及散发，很可能使SSR内部可控硅损坏，所以用户在选用继电器时应对被控负载的浪涌特性进行分析，然后再选择继电器。使继电器在保证稳态工作前提下能够承受这个浪涌电流，选择时可参考表2各种负载时的降额系数（常温下）。如所选用的继电器需在工作较频繁、寿命以及可靠性要求较高的场合工作时，则应在表2的基础上再乘以0.6以确保工作可靠。一般在选用时遵循上述原则，在低电压要求信号失真小可选用采用场效应管作输出器件的直流固态继电器；如对交流阻性负载和多数感性负载，可选用过零型继电器，这样可延长负载和继电器寿命，也可减小自身的射频干扰。如作为相位输出控制时，应选用随机型固态继电器。

3、环境温度与器件的发热

SSR在导通时，元件将承受P=V（管压降）×I（负载）的耗散功率，其中V有效值和I有效值分别为饱和压降和工作电流的有效值。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，需依据实际工作环境条件，严格参照额定工作电流时允许的外壳温升（75℃），合理选用散热器尺寸或降低电流使用，在安装使用过程中,应保证其有良好的散热条件，否则将因过

热引起失控，甚至造成产品损坏。一般而言，10A以下，可采用散热条件良好的仪器底板，额定工作电流在10A以上的产品应配散热器，30A以下，采用自然风冷，连续负载电流大于30A时，需采用仪器风扇强制风冷，100A以上的产品应配散热器加风扇强冷。在安装时应注意继电器底部与散热器的良好接触，并考虑涂适量导热硅脂以达到最佳散热效果。如继电器长期工作在高温状态下（40℃~80℃）时，用户可根据厂家提供的最大输出电流与环境温度曲线数据，考虑降额使用来保证正常工作。

4、过流、过压保护

在继电器使用时，因过流和负载短路会造成SSR固态继电器内部输出可控硅永久损坏，可考虑在控制回路中增加快速熔断器和空气开关予以保护型（选择继电器应选择产品输出保护，内置压敏电阻吸收回路和RC缓冲器，可吸收浪涌电压和提高dv/dt耐量）；快速熔断器和空气开关，是通用的过电流保护方法。快速熔断器可按额定工作电流的1.2倍选择，一般小容量可选用保险丝。特别注意负载短路，是造成SSR 产品损坏的主要原因。感性及容性负载，除内部RC电路保护外，建议采用压敏电阻并联在输出端，作为组合保护。金属氧化锌压敏电阻（MOV）面积大小决定吸收功率，厚度决定保护电压值。交流220V的SSR，选用MYH12-430V的压敏电阻；380V选用MYH12-750V压敏电阻；较大容量的电机变压器应选用MYH20或MYH2024通流容量大的压敏电阻。选用原则是220V选用500V-600V压敏电阻，380V 时可选用800V-900V压敏电阻。

5、输入回路

SSR按输入控制方式，可分为电阻型、恒流源和交流输入控制型。目前主要提供的，是供5V TTL电平用电阻输入型。使用其他控制电压时，可相应选用限流电阻。SSR输入属于电流型器件，当输入端光耦可控硅完全导通后（微秒数量级），触发功率可控硅导通。当激励不足或斜波式的触发电压，有可能造成功率可控硅处于临界导通边缘，并造成主负载电流流经触发回路引起的损坏。在使用时因输入电压过高或输入电流过大超出其规定的额定参数时，可考虑在输入端串接分压电阻或在输入端口并接分流电阻，以使输入信号不超过其额定参数值。例如：基本性能测试电路，输入为可调电压源，测试负载用100W灯泡，输入触发信号应为阶跃逻辑电平，强触发方式。国外厂商提供的器件标准电流为10mA，考虑到全温度工作范围（-40~+70℃），发光效率稳定和抗干扰能力，推荐最佳直流触发工作电流在12~25mA之间。SSR输入端可并联或串联驱动。串联使用时，一个SSR按4V电压考虑，12V电压可驱动3个SSR。在具体使用时，控制信号和负载电源要求稳定，波动不应大于10%，否则应采取稳压措施。

6、干扰

在安装使用时应远离电磁干扰，射频干扰源，以防继电器误动失控。SSR产品也是一种干扰源，导通时会通过负载产生辐射或电源线的射频干扰，干扰程度随负载

大小而不同。白炽灯电阻类负载产生的干扰较小，零压型在交流电源的过零区（即零电压）附近导通，因此干扰也较小。减少的方法是在负载串联电感线圈。另外，信号线与功率线之间，也应避免交叉干扰。

7、安全及其他

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，在使用或设计时应注意防止触电。固态继电器失效更换时，应尽量选用原型号或技术参数完全相同的产品，以便与原应用线路匹配，保证系统的可靠工作。[2]

应用实例

1、调压应用

P型SSR调压，可采用外配移相电路来实现。例如，TW-702控温仪的触发系统，国产SDKC-05单电源调相集成电路（见图2）。在计算机上，通常采用PIO经驱动级的位控方式,利用50Hz电网电源的过零中断，经CTC计时，控制导通角，以达到调压之目的。

2、交流调功应用

“交流调功”是一种Z型SSR普遍采用的方法，也能实现PID调节。即在固定周期内，控制交流正弦电流半波个数，达到调功目的。模拟电路常采用电压比较器，将一个固定周期的锯齿电压和来自前级误差电压作比较，输出方波实现调节，如图3所示。在计算机上采用计时算法，产生占空比可调的方波脉冲击来实现。例如日本的SHIMADEW和OMRON公司的SR22、FD20、E5系列智能化控温产品，配合Z型SSR，实现自适应“自动翻转”控制，即通过计算机产生扰动，算出最佳PID控制参数。

3、三相电流控制

HS系列SSR产品，可直接用于三相电机的控制。最简单的方法，是采用2只SSR 作电机通断控制，4只SSR作电机换相控制，第三相不控制。作为电机换向时应注意，由于电机的运动惯性，必须在电机停稳后才能换向，以避免产生类似电机堵转情况，引起的较大冲击电压和电流。在控制电路设计上，要注意任何时刻都不应产生换相SSR同时导通的可能性。上下电时序，应采用先加后断控制电路电源，后加先断电机电源的时序。换向SSR之间，不能简单地采用反相器连接方式，以避免在导通的SSR未关断，另一相SSR导通引起的相间短路事故。此外，电机控制中的保险、缺相和温度继电器，也是保证系统正常工作的保护装置。

术语解释

环境温度范围：固态继电器正常工作时周围空气温度极限，通常给出工作和贮存两种条件下的温度值，最大温度还受散热器和功率因素的限制。

介质耐压（单位：V) 固态继电器输入端与输出端，输入端、输出端散热

底板之间能承受的最大电压值。注意：不允许测量同一输入（或输出）电路引出端之间的介质耐压，测量之前应先将它们短路。

绝缘电阻（单位：MΩ）：固态继电器输入端与输出端，输入端、输出端散热底板之间施加500VDC的电压测量的电阻值。注意：不允许测量同一输入（或输出）电路引出端之间的绝缘电阻，测量之前应先将它们短路。

电气系统峰值（单位：V）：在规定的环境条件下，固态继电器输入端开路，在输出端的额定输出电压之上迭加特定波形和能量的电压，试验一分钟。试验后固态继电器仍符合规定。

关断时间（单位：ms): 从切除常开型固态继电器输入端电压达到保证关断电压开始至输出端电压达到其电压最终变化90%为止的时间间隔。

导通时间（单位：ms): 从施加于常开型固态继电器输入端电压达到保证接通电压开始到输出端电压达到其电压最终变化的90%为止的时间间隔。

输出端漏电流（单位：mA): 在输入端没有施加导通控制信号的情况下，流过输出端之间最大（有效值）断态漏电流。通常是指整个温度范围内在最大的输出额定电压下的值。该值主要是输出端缓冲器产生。

最大通态电压降（单位：V): 在规定的环境温度下，输出端满负载电流跨于输出端两端所呈现的最大（峰值）电压降。

瞬态过压（单位：PIV): 固态继电器在维持其关断状态的同时，能够承受而不致造成损坏或失误的允许施加电压的最大偏离。超过该瞬态电压可以使固态继电器导通，若满足电流条件则是非破性的。瞬态持续时间一般不做规定，可以在几秒的数量级，受内部偏值网络功耗或电容器额定值的限制。

最小断态dv/dt（静态）（单位：V/us): 在没有施加导通控制信号时，固体继电器输出端（交流）能够承受不致导通的电压上升率。通常表达为最大额定电压下的最小电压上升率。

最大重复性导通电压峰值（单位；VRMS）：在施加导通控制信号半周之后，在每一后续半周即要导通之前，跨于输出端两端所呈现的最大（峰值）断态电压。这一参数对具有或不具有“零导通”特点的固态继电器同样适用。

最大过零导通电压（单位：VRMS）（也称过零电压）：在施加导通控制信号之后，在每一后续半周即要导通之前，跨于输出端两端所呈现的最大（峰值）断态电压。

功耗（在额定电流下）（单位：W）：主要由于输出半导体有效电压降（功耗）而产生的最大平均功耗。最大I2t（选择熔丝用）（单位：A2s）：固态继电器承受最大非重复性脉冲电流的能力，用于熔丝的选择。

最大过流(单位：A）：在规定持续时间不允许流过的最大瞬时电流，通常以1秒的有效值来表述。

最大浪涌电流（非重复性）（单位：A）：在规定持续时间不允许流过的最大瞬时电流，持续时间的典型值为交流电的一个周期（10ms）通常规定为峰值以及电流对时间的曲线。

最小负载电流（单位：mA）：固态继电器执行规定工作所必须的最小负载电流。它一般与最大负载电流一并作为“工作电流范围”列出。

最大负载电流（单位：A）：在规定的环境温度下，固态继电器的最大稳

态负载电流能力，它还受散热器和环境温度条件的散热限制。

输出电压范围（单位：V）：在规定的环境温度下，施加于输出端的电压范围，在该范围固态继电器继续处于关断或切换状态，或换句话说执行规定的状态。线路的频率值或包括在内，或单位指明（交流）。

最小输入阻抗（单位：Ω）：在给定电压下的最小阻抗。作为输入电流的替代或补充，它确定输入功率要求。

反极性电压（仅适用于直流输入）（单位；V）：在规定的环境温度下，能够加在固态继电器输入端上而不致造成固态继电器永久损坏的最大允许反向电压。该值一般确定为输入电压的上限值。

输入电流（单位：mA）：在规定的环境温度下，施加规定的输入电压于固态继电器输入端，流入其输入回路的电流值。

保证关断电压（单位：V）：在规定的环境温度下，施加于输入端，当输入在该值或该值之下时能保证输出端处于关断状态的电压。

保证接通电压（单位：V）：在规定的环境温度下，施加于输入端，当输入在该值或该值之上时能保证输出端处于导通状态的电压。

输入电压范围（单位；V）：在规定的环境温度下，施加在输入端，使输出端维持“导通”状态的电压范围。一般情况下直流输入有：3-32VDC恒流输入型和3-14VDC、10-40VDC阻性输入型。交流输入有：90-280VAC输入型。输入电压的下限即为所谓的保证接通电压，输入电压的上限即所谓的反极性电压（仅适用于直流输入）。

固态继电器原理及应用电路

固态继电器原理及应用电路 固态继电器(SOLID STATE RELAYS)，简写成“SSR”，是一种全部由固态电子元件组成的新型无触点开关器件，它利用电子元件(如开关三极管、双向可控硅等半导体器件)的开关特性，可达到无触点无火花地接通和断开电路的目的，因此又被称为“无触点开关”，它问世于70年代，由于它的无触点工作特性，使其在许多领域的电控及计算机控制方面得到日益广范的应用。 一、固态继电器的原理及结构 SSR按使用场合可以分成交流型和直流型两大类，它们分别在交流或直流电源上做负载 的开关，不能混 下面以交流型的SSR为例来说明它的工作原理，图1是它的工作原理框图，图1中的部件 ①-④构成交流SSR的主体，从整体上看，SSR只有两个输入端(A和B)及两个输出端(C和 D)，是一种四端器件。工作时只要在A、B上加上一定的控制信号，就可以控制C、D两端之间的“通”和“断”，实现“开关”的功能，其中耦合电路的功能是为A、B端输入的控制信号提供一个输入/输出端之间的通道，但又在电气上断开SSR中输入端和输出端之间的(电)联系，以防止输出端对输入端的影响，耦合电路用的元件是“光耦合器”，它动作灵敏、响应速度高、输入/输出端间的绝缘(耐压)等级高；由于输入端的负载是发光二极管，这使SSR的输入端很容易做到与输入信号电平相匹配，在使用可直接与计算机输出接口相接，即受“1”与“0”的逻辑电平控制。触发电路的功能是产生合乎要求的触发信号，驱动开关电路④工作，但由于开关电路在不加特殊控制电路时，将产生射频干扰并以高次谐波或尖峰等污染电网，为此特设“过零控制电路”。所谓“过零”是指，当加入控制信号，交流电压过零时，SSR即为通态；而当断开控制信号后，SSR要等待交流电的正半周与负半周的交界点(零电位)时，SSR才

交流固态继电器设计.doc

1.系统方案设计 简介 由于固态继电器是由固体元件组成的无触点开关元件 ,所以与电磁继电器相比具有 工作可靠、无噪声、无火花、寿命长 ,对外界干扰小 ,能与逻辑电路兼容、抗 干扰能力强、灵敏度高、开关速度快和使用方便等一系列优点 ,因而具有很宽的应用 领域 ,有逐步取代传统电磁继电器之势 ,另外， SSR成功地实现了弱信号 (Vsr) 对强 电 (输出端负载电压 )的控制。由于光耦合器的应用，使控制信号所需的功率 极低 (约十余毫瓦就可正常工作)，而且 Vsr 所需的工作电平与TTL、HTL、CMOS 等常用集成电路兼容，可以实现直接联接。这使 SSR在数控和自控设备等方面得 到广泛应用。交流型 SSR由于采用过零触发技术，因而可以使 SSR安全地用在计算机输出接口上，不必为在接口上采用MER 而产生的一系列对计算机的干扰而 烦恼。因此可进一步扩展到传统电磁继电器无法应用的计算机等领域。此外，SSR 还有能承受在数值上可达额定电流十倍左右的浪涌电流的特点。 交流固态继电器原理、方案选择 交流固态继电器由三部分组成：输入电路、隔离（耦合）和输出电路组成，按输入 电压的不同类别，输入电路可分为直流输入电路，交流输入电路和交直流输入电 路三种。有些输入控制电路还具有与 TTL/CMOS兼容，正负逻辑控制和反相等功 能。固态继电器的输入与输出电路的隔离和耦合方式有光电耦合和变压器耦合 两种。导通类型有过零导通和过零关断两种，本文文介绍的是电压过零导通型（简称过零型）。下图是交流固态继电器的工作原理框图。 图 1 图中的部件① -④构成交流 SSR的主体，从整体上看， SSR只有两个输入端 (A 和B)及两个输出端 (C 和 D)，是一种四端器件。工作时只要在 A、B 上加上一定的控制信号，就可以控制 C、 D 两端之间的“通”和“断”，实现“开关”的功能，其中耦合电路的功能是为 A、B 端输入的控制信号提供一个输入 / 输出端之间的通道，但又 在电气上断开 SSR中输入端和输出端之间的 (电)联系，以防止输出端对输入端的影响，耦合电路用的元件是“光耦合器”，它动作灵敏、响应速度高、输入 / 输出端间 的绝缘 (耐压 )等级高；由于输入端的负载是发光二极管，这使 SSR的输入端很容易做到与输入信号电平相匹配，在使用可直接与计算机输出接口相接，即受“1与”“0的”逻辑电平控制。触发电路的功能是产生合乎要求的触发信号，驱动

固态继电器介绍及工作原理

固态继电器介绍及工作原理(2) 收藏此信息打印该信息添加：用户发布来源：未知 固态继电器的控制信号所需的功率极低，因此可以用弱信号控制强电流。同时交流型的SSR采用过零触发技术，使SSR可以安全地用在计算机输出接口，不会像E MR那样产生一系列对计算机的干扰，甚至会导致严重当机。比较常用的是DIP封装的型式。控制电压和负载电压按使用场合可以分成交流和直流两大类，因此会有DC-AC、DC-DC、AC-AC、AC-DC四种型式，它们分别在交流或直流电源上做负载的开关，不能混用. 按负载电源的类型不同可将SSR分为交流固态继电器(AC—SSR)和直流固态继电器(DC—SSR)。AC—SSR是以双向晶闸管作为开关器件，用来接通或断开交流负载电源的固态继电器。AC—SSR的控制触发方式不同，又可分为过零触发型和随机导通型两种。过零触发型AC—SSR是当控制信号输入后，在交流电源经过零电压附近时导通，故干扰很小。随机导通型AC—SSR则是在交流电源的任一相位上导通或关断，因此在导通瞬间可能产生较大的干扰。 工作原理 过零触发型AC—SSR为四端器件，其内部电路如图1所示。1、2为输入端，3、4为输出端。R0为限流电阻，光耦合器将输入与输出电路在电气上隔离开，V1构成反相器，R4、R 5、V2和晶闸管V3组成过零检测电路，UR为双向整流桥，由V3和UR用以获得使双向晶闸管V4开启的双向触发脉冲，R3、R7为分流电阻，分别用来保护V3和V4，R8和C 组成浪涌吸收网络，以吸收电源中带有的尖峰电压或浪涌电流，防止对开关电路产生冲击或

干扰。 要指出的是所谓“过零”并非真的必须是电源电压波形的零处，而一般是指在10～25V或-(1 0～25)V区域内进行触发，如图2所示。图中交流电压分三个区域，Ⅰ区为-10V～+10V范围，称为死区，在此区域中加入输入信号时不能使SSR导通。Ⅱ区为10～25V和-(10～2 5)V范围，称为响应区，在此区域内只要加入输入信号，SSR立即导通。Ⅲ区为幅值大于2 5V的范围，称为抑制区在此区域内加入输入信号，SSR的导通被抑制。 当输入端未加电压信号时，光耦合器的光敏晶体管因未接收光而截止，V1饱和，V3和V4因无触发电压而截止，此时SSR关闭。当加入输入信号时，光耦合器中的发光二极管发光，光敏晶体管饱和，使V1截止。此时若V3两端电压在-(10～25)V或10～25V范围内时，只要适当选择分压电阻R4和R5，就可使V2截止，这样使V3触发导通，从而使V4的控制极上得到从R6→UR→V3→UR→R7或反方向的触发脉冲，而使V4导通，使负载接通交流电源。而若交流电压波形在图2中的Ⅲ区内时，则因V2饱和而抑制V3和V4的导通，而使SSR被抑制，从而实现了过零触发控制。由于10～25V幅值与电源电压幅值相比可近似看作“零”。因此，一般就将过零电压粗略地定义为0～±25V，即认为在此区域内，只要加入

固态继电器应用电路图大全

固态继电器应用电路图大全 ■应用电路图 1. 与传感器的连接 SSR可直接连接接近开关、光电开关等传感器。 2. 白炽灯的闪烁控制 3.电气炉的温度控制 4. 单相感应电动机的正反运转

注1. SR1、SSR2其中一个为断开侧SSR的LOAD端子间电压，由于通过 LC结合，电压约为电源电压的2倍， 请务必使用具备电源电压2倍以上的输出额定电压的SSR （例）电源电压交流100Ｖ的单相感应电动机的正反运转，应使用有交流200Ｖ以上输出电压的SSR 注2. 切换SW1和SW2时，请务必确保有30ms以上的时滞。 5. 三相感应电动机的接通、断开控制 6. 三相电机的正反运转 SSR三相电机正反运转时，请注意SSR的输入信号。如右上图所示，同时切换SW1和SW2时，负载侧发生相间短路，会损坏SSR 的输出元件。这是由于即使没有至SSR输入端子的输入信号，输出元件（三端双向可控硅开关）仍处于导通状态，直至负载电流为0。因此，切换SW1和SW2时，请务必设定30ms以上的时滞。 另外，由于至SSR输入电路的干扰等导致的SSR误动作，也会导致相间短路、SSR损坏。作为此时的对策例，在电路中接入防止产生短路事故的保护电阻R。对于保护电阻R，请根据SSR的浪涌接通电流容量确定。例如， G3NA-220B的浪涌接通电流容量为 220Apeak，因此为R>220V×√2/220A＝1.4Ω。另外，考虑到电路电流、通电时间等，请插到消耗功率较小的一侧。 另外，对于电阻的功率，请根据P＝I2R×安全率进行计算。 （I＝负载电流、R＝保护电阻、安全率3～5）

7. 变压器负载的冲击电流 变压器负载时的冲击电流，在电抗不运作的2次侧开放状态下为最大。另外，由于其最大电流是电源频率的1/2周，若不用示波器将很难进行测定。为此，应测定变压器一次侧的直流电阻，据此预测冲击电流。（实际上，由于固有电抗运作，其结果比该计算值还少）。 I peak＝V peak/R＝(√2×V)/R 假设在负载电源电压220V 使用一次侧的直流电阻3 欧姆的变压器，则此时的冲击电流为， I peak＝(1.414×220)/3＝103.7A 本公司规定SSR的浪涌接通电流容量为非反复（1天1-2次），请选择能反复使用具备该I peak的2倍的浪涌接通电流容量的SSR。此时，请选择具备207.4A 以上浪涌接通电流容量、G3□□-220□以上的SSR。 另外，若对此进行逆运算，即可算出满足SSR的变压器一次侧的直流电阻值。R＝V peak/I peak＝(√2×V)/I peak 有关变压器一次侧的直流电阻值适用SSR的一览表，请参考附件。 另外，该一览表表示「满足冲击电流的SSR」，还必须结合「变压器的稳定电流满足各SSR的额定电流」。 〈SSR的额定电流〉 G3□□-240□ 下划线2位的数字显示稳定电流。（此时为40A）

固态继电器工作原理和应用实例

固态继电器工作原理和应用实例 固态继电器(SSR)与机电继电器相比，是一种没有机械运动，不含运动零件的继电器，但它具有与机电继电器本质上相同的功能。SSR是一种全部由固态电子元件组成的无触点开关元件，他利用电子元器件的点，磁和光特性来完成输入与输出的可靠隔离，利用大功率三极管，功率场效应管，单项可控硅和双向可控硅等器件的开关特性，来达到无触点，无火花地接通和断开被控电路。 交流固态继电器SSR(Solid state releys)是一种无触点通断电子开关,为四端有源器件。其中两个端子为输入控制端,另外两端为输出受控端,中间采用光电隔离,作为输入输出之间电气隔离(浮空)。在输入端加上直流或脉冲信号,输出端就能从关断状态转变成导通状态(无信号时呈阻断状态),从而控制较大负载。整个器件无可动部件及触点,可实现相当于常用的机械式电磁继电器一样的功能。 固态继电器的工作 SSR固态继电器以触发形式,可分为零压型(Z)和调相型(P)两种。在输入端施加合适的控制信号VIN时,P型SSR立即导通。当VIN撤销后,负载电流低于双向可控硅维持电流时(交流换向),SSR关断。 Z型SSR内部包括过零检测电路,在施加输入信号VIN时,只有当负载电源电压达到过零区时,SSR才能导通,并有可能造成电源半个周期的最大延时。Z型SSR关断条件同P型,但由于负载工作电流近似正弦波,高次谐波干扰小,所以应用广泛。 有普通型(S,采用双向可控硅元件)和增强型(HS,采用单向可控硅元件)之分。当加有感性负载时,在输入信号截止t1之前,双向可控硅导通,电流滞后电源电压90O(纯感时)。t1时刻,输入控制信号撤销,双向可控硅在小于维持电流时关断(t2),可控硅将承受电压上升率dv/dt很高的反向电压。这个电压将通过双向可控硅内部的结电容,正反馈到栅极。如果超过双向可控硅换向dv/dt指标(典型值10V/s,将引起换向恢复时间长甚至失败。 单向可控硅(增强型SSR)由于处在单极性工作状态,此时只受静态电压上升率所限制(典型值200V/s),因此增强型固态继电器HS系列比普通型SSR的换向dv/dt指标提高了520倍。由于采用两只大功率单向可控硅反并联,改变了电流分配和导热条件,提高了SSR输出功率。 增强型SSR在大功率应用场合,无论是感性负载还是阻性负载,耐电压、耐电流冲击及产品的可靠性,均超过普通固态继电器,并达到了进口产品的基本指标,是替代普通固态继电器的更新产品。 固态继电器的应用

固态继电器输入输出特性介绍

固态继电器输入输出特性介绍 输入特性 为了保证固态继电器的正常工作，必须考虑输入条件，通常输入电压为阶跃函数，然而，如果输入电压是斜坡，就会出现半周循环现象，出现这种现象是由于开关半导体器件在正，反触发时不完全对称，因此，如果输入电压斜坡上升，这种开关在负载为某一极性时就可能处罚，而当负载电压为反极性时就可能不处罚，而出现半周导通现象，这种现象将持续到输入量足以使输出完全导通为止。 输入端出现的瞬态，可以使继电器误动，尤其是当继电器响应时间等于或小于噪声脉冲持续时间时，继电器就会导通，对输入信号进行滤波有助于减少这种现象。 当反极性（反向输入）电压适用时，继电器输入端可以承受最大输入电压值或其它规定值的反极性电压，超过该值，可能造成SSR的永久性破坏，当反极性电压不适用时，或继电器规定不能反向施加输入电压时，使用时一定注意，不能使输入电压反向。 输出特性 SSR给出的最大额定输出电流一般指常温下或常温到高温下的最大额定输出电流而且对大于10A的继电器还指带有规定散热器时的最大额定输出电流。 当负载很轻即负载电阻或阻抗很大时，接通时的输出电流下降，该电流与关断状态下的漏电流之间的比值下降。 SSR的许多负载如灯负载，电动机负载，感性和容性负载，在接通时的过渡过程会形成浪涌电流，由于散热不及，浪涌电流是使固态继电器损坏的最常见的原因。为了适应这种情况，SSR根据其内部电路结构和输出器件特性，一般均给出了过负载（或浪涌电流）参数倡议额定输出电流（最大值）的倍数，脉冲（浪涌）持续时间，循环周期和次数来表示。 对于SSR，特别对交流SSR，电压指数上升率是一个重要参数。这是因为当SSR关断时，若输出端电压上升率超过SSR规定的dv/dt，可能使SSR误接通，严重时会造成SSR 的损坏一般SSR规定的dv/dt为100v/us，也有的达200v/us。交流SSR多在电流过零时判断，对感性和容性负载，在电流达零并关断时，线电压并不为零。

固态继电器工作原理解析

固态继电器工作原理解 析 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998

杭州国晶 固态继电器(SSR)与机电继电器相比，是一种没有机械运动，不含运动零件的继电器，但它具有与机电继电器本质上相同的功能。SSR是一种全部由固态电子元件组成的无触点开关元件，他利用电子元器件的点，磁和光特性来完成输入与输出的可靠隔离，利用大功率三极管，功率场效应管，单项可控硅和双向可控硅等器件的开关特性，来达到无触点，无火花地接通和断开被控电路。 固体继电器的工作原理 固体继（SolidStateRelaySSR)是利用现代微电子技术与电力电子技术相结合而发展起来的一种新型无触点电子开关器件。它可以实现用微弱的控制信号(几毫安到几十毫安)控制0．1A直至几百A电流负载，进行无触点接通或分断。固体继是一种四端器件，两个输入端，两个输出端。输入端接控制信号，输出端与负载、串联，SSR实际是一个受控的电力电子开关，其等效电路如图。

由于固体继具有高稳定、高可靠、无触点及寿命长等优点，广泛应用在电动机调速、正反转控制、调光、家用、烘箱烘道加温控温、送变电电网的建设与改造、电力拖动、印染、塑科加工、煤矿、钢铁、化工和军用等方面。 固体继的工作原理 固体继与通常的电磁继不同：无触点、输入电路与输出电路之间光(电)隔离、由分立元件．半导体微电子电路芯片和电力电子器件组装而成，以阻燃型环氧树脂为原料，采用灌封技术持其封闭在外壳中、使与外界隔离，具有良好的耐压、防腐、防潮抗震动性能。 固体继由输入电路、驱动电路和输出电路三部分组成。 这里仅以应用较多的交流过零型固体继为例，介绍其工作原理。该电路采用了过零触发技术，具有电压过零时开启，负裁电流过零时关断的特性，在负载上可以得到一个完整的正弦波形，因此电路的射频干扰很小。 该 电路由 信号输

固态继电器介绍及工作原理

固态继电器介绍及工作原理 1.什么是固态继电器，有什么优缺点？ 固态继电器（亦称固体继电器）英文名称为Solid State Relay，简称SSR。它是用半导体器件代替传统电接点作为切换装置的具有继电器特性的无触点开关器件，单相SSR为四端有源器件，其中两个输入控制端，两个输出端，输入输出间为光隔离，输入端加上直流或脉冲信号到一定电流值后，输出端就能从断态转变成通态。 固态继电器工作可靠，寿命长，无噪声，无火花，无电磁干扰，开关速度快，抗干扰能力强，且体积小，耐冲击，耐振荡，防爆、防潮、防腐蚀、能与TTL、DTL、HTL等逻辑电路兼容，以微小的控制信号达到直接驱动大电流负载。主要不足是存在通态压降（需相应散热措施），有断态漏电流，交直流不能通用，触点组数少，另外过电流、过电压及电 压上升率、电流上升率等指标差。 2. 固态继电器可应用于哪些场合？ 固态继电器目前已广泛应用于计算机外围接口装置，电炉加热恒温系统，数控机械，遥控系统、工业自动化装置；信号灯、闪烁器、照明舞台灯光控制系统；仪器仪表、医疗器械、复印机、自动洗衣机；自动消防，保安系统，以及作为电网功率因素补偿的电力电容的切换开关等等，另外在化工、煤矿等需防爆、防潮、防腐蚀场合中都有大量使用。 3.固态继电器可分为哪些类型？ 交流固态继电器按开关方式分有电压过零导通型（简称过零型）和随机

导通型（简称随机型）；按输出开关元件分有双向可控硅输出型（普通型）和单向可控硅反并联型（增强型）；按安装方式分有印刷线路板上用的针插式（自然冷却，不必带散热器）和固定在金属底板上的装置式（靠散热器冷却）；另外输入端又有宽范围输入（DC3－32V）的恒流 源型和串电阻限流型等。 4.过零型SSR与随机型SSR在用途上有什么区别？ 过零型SSR用作“开关”切换（从“开关”切换功能而言即等同于普通的继电器或接触器），我们通常讲的固态继电器多数都为过零型（过零型 SSR只能“开关”不能“调压”）。 随机型SSR主要用于“斩波调压”（但随机型SSR的控制信号必须为与电网同步且上升沿可在0°-180°范围内改变的方波信号时才能实现调压，单一电压信号或0-5V的模拟信号并不能使其调压，从“调压”功能的角度讲随机型SSR完全不同于普通的继电器或接触器）。有一点必须强调，各类调压模块或固态继电器内部作为输出触点的器件均为可控硅，且都是依靠改变可控硅导通角来达到“调压”的目的，故输出的电压波形均为“缺角”的正弦波（不同于自耦调压器输出的完整正弦波），因此存在高次谐波，有一定噪音，电网有一定“污染”（国内外同类产品均相同， 这是由斩波调压原理决定的）。 固态继电器的分类与工作原理 固态继电器(Solid State Relays,缩写SSR)是一种无触点电子开关，由分立元器件、膜固定电阻网络和芯片，采用混合工艺组装来实现控制回路(输入电路)与负载回路(输出电路)的电隔离及信号耦合，由固态器件实现负载的通断切换功能，内部无任何可动部件。尽管市场上的固态继电器型号规格繁多，但它们的工作原理基本上是相似的。主要由输入(控制)电路，驱动电路和输出(负载)电路三部分组成。 固态继电器的输入电路是为输入控制信号提供一个回路，使之成为固态继电器的触发信号源。固态继电器的输入电路多为直流输入，个别的为交流输入。直流输入电路又分为阻性输入和恒流输入。阻性输入电路的输入控制电流随输入电压呈线性的正向变化。恒流输入电路，在输入电压达到一定值时，电流不再随电压的升高而明显增大，这种继电器 可适用于相当宽的输入电压范围。 固态继电器的驱动电路可以包括隔离耦合电路、功能电路和触发电路三部分。隔离耦合电路，目前多采用光电耦合器和高频变压器两种电路形式。常用的光电耦合器有光－三极管、光－双向可控硅、光－二极管阵列(光－伏)等。高频变压器耦合，是在一定的输入电压下，形成约10MHz的自激振荡，通过变压器磁芯将高频信号传递到变压器次级。功能电路可包括检波整流、过零、加速、保护、显示等各种功能电路。触发电路的作用是给输出器件提供触发信号。 固态继电器的输出电路是在触发信号的控制下，实现固态继电器的通断切换。输出电路主要由输出器件(芯片)和起瞬态抑制作用的吸收回路组成，有时还包括反馈电路。目前，各种固态继电器使用的输出器件主要有晶体三极管(Transistor)、单向可控硅(Thyristor或SCR)、双向可控硅(Triac)、MOS场效应管(MOSFET)、绝缘栅型双极晶体管(IGBT)等。固态继电器原理固态继电器(Solidstate Relay, SSR)是一种由固态电子组件组成的新型无触点开关，利用电子组件（如开关三极管、双向可控硅

固态继电器的结构、原理及应用

固态继电器（SolidStateRelay，缩写SSR），是由微电子电路，分立电子器件，电力电子功率器件组成的无触点开关。用隔离器件实现了控制端与负载端的隔离。固态继电器的输入端用微小的控制信号，达到直接驱动大电流负载。与传统继电器相比，最大的特点在于无触点开关。 一、什么是固态继电器 固态继电器是一种全部由固态电子元件组成的新型无触点开关器件，它利用电子元件（如开关三极管、双向可控硅等半导体器件）的开关特性，可达到无触点无火花地接通和断开电路的目的，因此又被称为“无触点开关”。固态继电器是一种四端有源器件，其中两个端子为输入控制端，另外两端为输出受控端。它既有放大驱动作用，又有隔离作用，很适合驱动大功率开关式执行机构，较之电磁继电器可靠性更高，且无触点、寿命长、响应速度快，对外界的干扰也小，已被得到广泛应用。 二、固态继电器结构及原理 常用固态继电器几乎都是模块化的四端有源器件，其中两端为输入控制端，另外两端为输出受控端，其基本构成如下图所示。器件中多采用光电耦合器实现输入与输出之间的电气隔离。输出受控端利用开关三极管、双向晶闸管等半导体器件的开关特性，实现无触点、无火花地接通和断开外接控制电路的目的。整个器件无可动部件及触点，可实现相当于常用电磁继电器一样的功能。只是相比传统电磁继电器，可通断的负载一般比较小。 固态继电器按输出端极性的不同，可分为直流式和交流式两大类。直流固态继电器（DC-SSR）控制电压由输入端IN输入，通过光电耦合器将控制信号耦合至接收电路，经放大处理后驱动开关三极管VT导通。显然，直流固态继电器的输出端OUT在接入被控电路回路中时，是有正、负极之分的。交流固态继电器（AC-SSR）的电路原理与直流固态继电器不同的是，其开关元件采用了双向晶闸管VS或其他交流开关，因此它的输出端OUT无正、负极之分，可以控制交流回路的通断。

固态继电器型号重要

直流固态继电器产品型号 HFS32D 控制方式直流控制交流(DC-DC) 控制电压 5VDC、12VDC、24VDC、48VDC、60VDC 负载电流 3A、4A、5A 负载电压 24VDC、48VDC 输出器件 MOSFET 输出外观样式卧式、立式以上只是简单参数,欢迎来电话咨询。以下是我司其它固态继电器欢迎联系采购一、光继电器(光MOS): 击穿电压60V、100V、200V、350V、400 二、交流固态继电器(单向固态继电器): HFS20 负载电流:1.2A、1.5A 负载电压范围:48-280VAC。 HFS4\HFS5 负载电流:2A 负载电压范围:48-280VAC。 HFS40A 负载电流:2A、3A 负载电压范围:48-280V;48-440VAC。 HFS5427 负载电流:2A、3A 负载电压范围:48-280V;48-440VAC。HFS32 负载电流:1A、2A 负载电压范围:48-280V;48-440VAC。 HFS41 负载电流:3A、4A、5A 负载电压范围:48-280V;48-440VAC、48-530VAC。HFS15 负载电流:10A、15A、20A、25A、40A 负载电压范围:48-280V;48-440VAC。 HFS34 负载电流:10A、15A、20A、25A、40A、50A、60A、70A、80A、100A 负载电压范围:48-280V;48-440VAC、48-530VAC、48-660VAC。三、直流固态继电器(单向固态继电器): HFS40 负载电流:2A 负载电压范围:3-52.8VDC; 3-125VDC。 HFS27 负载电流:2A 负载电压范围:3-60VDC; 3-100VDC。 HFS32 负载电流:3A、4A、5A 负载电压范围:0-28.80VDC; 0-57.6VDC。 HFS33 负载电流:7A、10A、12A、20A、40A、50A、80A、100A 负载电压范围:30VDC、 50VDC、100VDC、150VDC、200VDC、400VDC、500VDC。四、双路出固态继电器 HFS28 负载电流:25A、40A、50A 负载电压范围::48-280V;48-440VAC。五、三相固态继电器: HFS24:负载电流:10A、15A、20A、25A、40A、60A 负载电压范围:48-440VAC、48-530VAC。 六、电机正反转固态继电器: HFS21:负载电流:10A、15A、20A、25A、40A 负载电压范围:48-440VAC。HFS32D/24D-24D4M-N(4A,24VDC) 输入电压 19.2-28.8VDC 输入电流 25mA 负载电压 0-28.8VDC 负载电流4A 触发形式过零型输出保护带极性保护安装方式 PCB 板安装安全认证 UL 与TTL、CMOS 驱动兼容应用于PLC 与外围负载的接口电路对应品牌 CRYDOM:CR TYCO:V23109 由于页面有限无法把所有的产品或参数全部都发布,如需以下产品或其它产品请来电咨询。一、光继电器(光MOS): 击穿电压60V、100V、200V、350V、400 二、交流固态继电器(单向固态继电器): HFS20 负载电流:1.2A、1.5A 负载电压范围:48-280VAC。 HFS4\HFS5 负载电流:2A 负载电压范围:48-280VAC。 HFS40A 负载电流:2A、3A 负载电压范围:48-280V;48-440VAC。 HFS5427 负载电流:2A、3A 负载电压范围:48-280V;48-440VAC。 HFS32 负载电流:1A、2A 负载电压范围:48-280V;48-440VAC。HFS41 负载电流:3A、4A、5A 负载电压范围:48-280V;48-440VAC、48-530VAC。HFS15 负载电流:10A、15A、20A、25A、40A 负载电压范围:48-280V;48-440VAC。 HFS34 负载电流:10A、15A、20A、25A、40A、50A、60A、70A、80A、100A 负载电压范围:48-280V;48-440VAC、48-530VAC、48-660VAC。三、直流固态继电器(单向固态继电器): HFS40 负载电流:2A 负载电压范围:3-52.8VDC; 3-125VDC。 HFS27 负载电流:2A 负载电压范围:3-60VDC; 3-100VDC。 HFS32 负载电流:3A、4A、5A 负载电压范围:0-28.80VDC; 0-57.6VDC。 HFS33 负载电流:7A、10A、12A、20A、40A、50A、80A、100A 负载电压范围:30VDC、 50VDC、100VDC、150VDC、200VDC、400VDC、500VDC。四、双路出固态继电器 HFS28 负载电流:25A、40A、50A 负载电压范围::48-280V;48-440VAC。五、三相固态继电器: HFS24:负载电流:10A、15A、20A、25A、40A、60A 负载电压范围:48-440VAC、 48-530VAC。 六、电机正反转固态继电器: HFS21:负载电流:10A、15A、20A、25A、40A 负载电压范围:48-440VAC。固态继电器业务员:李志昆厦门市宏发电声股份有限公司三相固态继电器HFS24 浏览原图发布时间:2009-7-2 详细信息三相固态继电器HFS24 一、输入参数 1 输入电压 4-32VDC 2 接通电压: 4VDC 3 确保关断电压: 1VDC 4.4 最大输入电流: 35mA 4.5 反极性电压: -32VDC 二、输出参数 1 输出电压: 48-440VAC、48-530VAC 2 负载电流: 10A、15A、25A、40A、60A 3 浪涌电流: 10A:100Apk、15A:150Apk、25A:250Apk、40A:400Apk、 60A:600Apk 4 输出漏电流: 10mA 5 最大瞬态电压: D380:800Vpk、D480:1200Vpk 6 最大输出电压降: 1.7VRMS 7 断态电压指数上升率(dv/dt): D380:200V/us;D480:500V/us 8 最小功率因数: 0.5 9 最小负载电流:100mA 三、其它参数 1 介质耐压(输入输出间): 4000Vrms,50Hz/60Hz,1min 2 绝缘电阻: 1000MΩ,500 Vd.c. 4 工作温度范围: -30℃ to +80 ℃ 5 贮存?1?7?1?7?1?7度范围: -30 ℃ to +100 ℃ 6 显度: 45%-85% RH 7 重量: 315g 安全认证: TUV、CE 对照型号:CRYDOM:D53TP 四、注意事项: 1、确认散热器表面清洁、平整。 2、固态继电器(SSR)的金属底板表面涂敷导热硅脂,将固态继电器

固态继电器

隔离芯片──PhotoMos 隔离继电器 结构及工作原理 这种隔离芯片的隔离原理如图1所示，它利用了一发光二极管的导通与否 控制另一端信号的截止与导通。 图1 PHOTOMOS 芯片的隔离原理 一端发光二极管的导通可由控制器进行控制，一般它的导通电流为0.9mA ，当有大于0.9mA 的电流通过该发光二极管时，该二极管就导通并发光。而另一端也即被控制端，实际上是一种固态的继电器由功率MOS 管构成，它截止时相当于被控制端的两点断路，而一旦导通相当于一个固定的电阻，导通电阻为30Ω（典型值）。对于高输入阻抗的A/D 转换器，这个导通电阻对测量精度的影响是可以忽略的。它的导通与否由控制端的光电二极管是否发光控制。当发光二极管导通发光时，被控制端也立即导通；当发光二极管截止时，被控制端也相应断开。 应用上述的隔离继电器的隔离原理，我们就可以对输入信号进行隔离。在图2中表示了两路信号进入A/D 转换器的情况，()V IN +和()V IN -分别是模拟信号的输入端，而()V AIN +和()V AIN +表示进入A/D 转换器的差动输入端，两路信号经过了MOS 管的隔离，便可以分时连入A/D 转换器的输入端，而它们之间是不会相互影响的。

该MOS管的控制端CON接在CPU的口线上，由主控制器控制接入A/D转换器的输入信号通道。 V CC V CC CON1 CON2 图2 通道隔离原理 通过表1中的参数值，我们可以列出下面的算式： ON ON CC I V V R * 2 - = 接在PhotoMos管上的限流电阻只要满足上式，当CPU选通时芯片能够导通。

固态继电器说明书(一)

固态继电器说明书(一） 目录 一、单相交流固态继电器SSR-D系列 (2) 二、三相交流固态继电器SSR-3D系列 (6) 三、R系列固态调压器SSR-R系列 (6) 四、产品的分类及选择 (7) 五、器件的发热及散热器的选择 (8) 中国·杭州国晶电子科技有限公司 CHIAN HANGZHOU GUOJING ELECTRON SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.，LTD.

一、单相交流固态继电器 1、概述 固态继电器英文名名称为Solid State Relay,简称SSR。它是用半导体器件代替传统电接点作为切换装置的具有继电器特性的无触点开关器件。单相SSR为四端有源器件，其中其中两个输入控制端，两个输出端，输入输出间为光隔离，输入端加上直流或脉冲信号到一定电流值后，输出端就能从断态转变成通态。一般情况下，万用表不能判别SSR的好坏，正确的方法采用图1-2的测试电路：当输入电流为零时，电压表测出的电压为电网电压，电灯不亮（灯泡功率须25W以上）；当输入电流达到一定值以后，电灯亮，电压表测出的电压为SSR导通压降（在2V以下）。（请初次使用者务必注意：因SSR内部有RC回路而带来漏电流(≤10mA)，因此不能等同于普通触点式的继电器、接触器,如果需要漏电流≤1mA的固态继电器产品，请订货时事先说明。请参考后面的注意事项）。 SSR优缺点 固体继电器工作可靠，寿命长，无噪声，无火花，无电磁干扰，开关速度快，抗干扰能力强，且体积小，耐冲击，耐振荡，防爆、防潮、防腐蚀、能与TTL、DTL、HTL等逻辑电路兼容，以微小的控制信号达到直接驱动大电流负载。主要不足是存在通态压降（需相应散热措施），有断态漏电流，交直流不能通用，触点组数少，另外过电流、过电压及电压上升率、电流上升率等指标差。 SSR的使用场合 固体继电器目前已广泛应用于计算机外围接口装置，电炉加热恒温系统，数控机械，遥控系统、工业自动化装置；信号灯、闪烁器、照明舞台灯光控制系统；仪器仪表、医疗器械、复印机、自动洗衣机；自动消防，保安系统，以及作为电网功率因素补偿的电力电容的切换开关等等，另外在化工、煤矿等需防爆、防潮、防腐蚀场合中都有大量使用。 SSR的分类 交流固体继电器按开关方式分有电压过零导通型（简称过零型）和随机导通型（简称随机型）；按输出开关元件分有双向可控硅输出型（普通型）和单向可控硅反并联型（增强型）；按安装方式分有印刷线路板上用的针插式（自然冷却，不必带散热器）和固定在金属底板上的装置式（靠散热器冷却）；另外输入端又有宽范围输入（DC3－32V）的恒流源型和串电阻限流型等。 过零型与随机型SSR的区别 当输入端施加有效的控制信号时，随机型SSR输出端立即导通（速度为微秒级），而过零型SSR则要等到负载电压过零区域(约±15V)时才开启导通。当输入端撤消控制信号后，过零型和随机型SSR均在小于维持电流时关断。虽然过零型SSR有可能造成最大半个周期的延时，但却减少了对负载的冲击和产生的射频干扰，成为理想的开关器件，在“单刀单掷”的开关场合中应用最为广泛。随机型SSR的特点是反应速度快，它可以控制移相触发脉冲达到方便地改变交流电网电压，从而应用于精确地调温、调光等阻性负载及部分感性负载场合。 双向可控硅输出的普通型与单向可控硅反并联输出的增强型的区别在感性负载的场合，当SSR由通态关断时，由于电流、电压的相位不一致，将产生一个很大的电压上升率dv/dt（换向dv/dt）加在双向可控硅两端，如此值超过双向可控硅的换向dv/dt指标(典型值为10V/μs)则将导致延时关断，甚至失败。而单向可控硅为单极性工作状态，只受静态电压上升率dv/dt(典型值为100V/μs)影响，由两只单向可控硅反并联构成的增强型SSR比由一只双向可控硅构成的普通型SSR的换向dv/dt有了很大提高，因此在感性或容性负载场合宜选取增强型SSR。

交流固态继电器设计说明

1. 系统方案设计 1.1 简介 由于固态继电器是由固体元件组成的无触点开关元件,所以与电磁继电器相比具有工作可靠、无噪声、无火花、寿命长,对外界干扰小,能与逻辑电路兼容、抗干扰能力强、灵敏度高、开关速度快和使用方便等一系列优点,因而具有很宽的应用领域,有逐步取代传统电磁继电器之势,另外，SSR成功地实现了弱信号(Vsr)对强电(输出端负载电压)的控制。由于光耦合器的应用，使控制信号所需的功率极低(约十余毫瓦就可正常工作)，而且Vsr所需的工作电平与TTL、HTL、CMOS等常用集成电路兼容，可以实现直接联接。这使SSR在数控和自控设备等方面得到广泛应用。交流型SSR由于采用过零触发技术，因而可以使SSR安全地用在计算机输出接口上，不必为在接口上采用MER而产生的一系列对计算机的干扰而烦恼。因此可进一步扩展到传统电磁继电器无法应用的计算机等领域。此外，SSR还有能承受在数值上可达额定电流十倍左右的浪涌电流的特点。 1.2交流固态继电器原理、方案选择 交流固态继电器由三部分组成：输入电路、隔离（耦合）和输出电路组成，按输入电压的不同类别，输入电路可分为直流输入电路，交流输入电路和交直流输入电路三种。有些输入控制电路还具有与TTL/CMOS兼容，正负逻辑控制和反相等功能。固态继电器的输入与输出电路的隔离和耦合方式有光电耦合和变压器耦合两种。导通类型有过零导通和过零关断两种，本文文介绍的是电压过零导通型（简称过零型）。下图是交流固态继电器的工作原理框图。 图1

图中的部件①-④构成交流SSR的主体，从整体上看，SSR只有两个输入端(A和B)及两个输出端(C和D)，是一种四端器件。工作时只要在A、B上加上一定的控制信号，就可以控制C、D两端之间的“通”和“断”，实现“开关”的功能，其中耦合电路的功能是为A、B端输入的控制信号提供一个输入/输出端之间的通道，但又在电气上断开SSR中输入端和输出端之间的(电)联系，以防止输出端对输入端的影响，耦合电路用的元件是“光耦合器”，它动作灵敏、响应速度高、输入/输出端间的绝缘(耐压)等级高；由于输入端的负载是发光二极管，这使SSR的输入端很容易做到与输入信号电平相匹配，在使用可直接与计算机输出接口相接，即受“1”与“0”的逻辑电平控制。触发电路的功能是产生合乎要求的触发信号，驱动开关电路④工作，但由于开关电路在不加特殊控制电路时，将产生射频干扰并以高次谐波或尖峰等污染电网，为此特设“过零控制电路”。其作用是指当加入控制信号，交流电压过零时，SSR即为通态；而当断开控制信号后，SSR要等待交流电的正半周与负半周的交界点(零电位)时，SSR才为断态。这种设计能防止高次谐波的干扰和对电网的污染。吸收电路是为防止从电源中传来的尖峰、浪涌(电压)对开关器件双向可控硅管的冲击和干扰(甚至误动作)而设计的，一般是用“R-C”串联吸收电路或非线性电阻(压敏电阻器)。

固态继电器工作原理图

SSR 系列固态继电器螺纹引出端子接线，具有强度高、耐冲击、抗震动性强、输入端驱动电流小，可方便与计算机终端数字控制电路接口，广泛应用在石油化工、仪器设备、多种机械、电磁阀控制、数控机床、娱乐设施等，自动化设备。是交直流接触器的更新换代产品。特别适用于腐蚀、潮湿、防光、防爆等恶劣环境及频繁开关场合。 固态继电器的基本特性 ◇输入信号能与计算机终端及数字逻辑电路兼容

◇设计余量≥160%表面贴装技术。 ◇电气开关寿命大于6×107次。 ◇分过零触发和随机触发两种规格。 ◇发光二极管指示工作状态。 ◇内置阻容吸收回路。 ◇三极可以根据用户要求，增加缺相保护功能。 ◇工作环境-20℃-80℃。 ◇动作应答时间ON＜10ms/OFF。固态继电器的使用注意事项 1. 电阻性负载不能超过额定电流的60%。 2. 电感性或容性负载不能超过额定电流的40%，在控制感性负载时，一定要考虑负载的启动性，尽量选耐电压高的产品，因为感性负载有6倍左右的反峰值电压。 3. 固态继电器导通时，两端总有压降，会产生焦耳热尤其是大电流工作时更加突出，电流10A时必须加装散热器，电流大于40A时，需加风扇强冷或水冷。 4. 过流和负载短路可能造成SSR内部可控硅永久性失效，所以必须加装熔断器或空气开关，小容量可选用保险丝。 5. 过压保护可采用并联压敏电阻，根据用户要求也可内置压敏电阻。 固态继电器是半导体器件的组合装置。它具有无触点，寿命长，可靠性高，使用安全，电磁干扰小等优点。 它分为直流固态（输出用MOS管、IGBT等控制）和交流固态（输出用可控硅控制）。 下面以交流固态(50A)说明 工作原理：从DW1、DW2上取出的削顶正弦信号经反相器BG1输出方波再经运算放大器A输出尖峰脉冲信号。尖峰脉冲加在D3~D6的交流对角线与SCR的控制极和阴极间，D3~D6的直流对角线接在光电耦合器的输出端。当从A、B输入低压小电流信号时，二极管发光，光敏管导通，于是从A运算放大器中输出的尖峰脉冲触发SCR导通，角载RL得电。A、B 无信号输入时，光电耦合器BG2截止，尖峰脉冲通不过而使SCR不能导通。

如何合理选择固态继电器的型号和规格

众所周知固态继电器SSR是一种无触点通断电子开关，四端为有源器件。其中两个端子为输入控制端，另外两端为输出受控端，中间采用光电隔离，作为输入输出之间电气隔离（浮空）。在输入端加上直流或脉冲信号，输出端就能从关断状态转变成导通状态（无信号时呈阻断状态），从而控制较大负载。整个器件无可动部件及触点，可实现相当于常用的机械式电磁继电器一样的功能。由于固态继电器是由固体元件组成的无触点开关元件，所以与电磁继电器相比具有工作可靠、寿命长，对外界干扰小，能与逻辑电路兼容、抗干扰能力强、开关速度快和使用方便等一系列优点，因而具有很宽的应用领域，亦有逐步取代传统电磁继电器之势。那我们应该如何合理选择固态继电器的型号和规格呢？1. 在选用小电流规格印刷电路板使用的固态继电器时，因引线端子为高导热材料制成，焊接时应在温度小于250℃、时间小于10S的条件下进行，如考虑周围温度的原因，必要时可考虑降额使用，一般将负载电流控制在额定值的1/2以内使用。2. 各种负载浪涌特性对固态继电器SSR的选择被控负载在接通瞬间会产生很大的浪涌电流，由于热量来不及散发，很可能使SSR 内部可控硅损坏，所以用户在选用继电器时应对被控负载的浪涌特性进行分析，然后再选择继电器。使继电器在保证稳态工作前提下能够承受这个浪涌电流。在低电压要求信号失真小可选用采用场效应管作输出器件的直流固态继器；如对交流阻性负载和多数感性负载，可选用过零型继电器，这样可延长负载和继电器寿命，也可减小自身的射频干扰。如作为相位输出控制时，应选用随机型固态继电器。3. 使用环境中温度的影响对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，在安装使用过程中，应保证其有良好的散热条件，额定工作电流在10A以上的产品应配散热器，100A以上的产品应配散热器加风扇强冷。在安装时应注意继电器底部与散热器的良好接触，并考虑涂适量导热硅脂以达到最佳散热效果。如继电器长期工作在高温状态下（40℃~80℃）时，用户可根据厂家提供的最大输出电流与环境温度曲线数据，考虑降额使用来保证正常工作。4. 过流、过压保护措

欧姆龙固态继电器工作原理

欧姆龙固态继电器工作原理 ■固态·继电器(SSR)的定义 ●SSR和有接点继电器的不同 所谓SSR，是固态继电器(Solid State Relay) 的简称，是无可动接点部分的继电器(无接点继电器)。在动作上与有接点继电器相同，但是该继电器使用半导体闸流管、晶闸管开关元件、二极管、晶体管等半导体开关元件。另外也使用名为光电耦合器的光半导体，使其输入输出绝缘。光电耦合器的特点是用光的信号在绝缘空间中进行传送，所以绝缘性更好，传送速度也更快。 SSR是用无接点的电子零件制造的，比有接点的有很多优点。其中最大的优点是，不会像有接点继电器一样因开关而损耗接点。特别是： ●可以对应高速、高频率开关●没有接触不良●发生干扰小●没有动作音等，适用于广泛的领域。 固态继电器(SSR)的构成

固态继电器(SSR) (交流负载开关的代表示例) 电磁继电器(EMR:Electro Magnetic Relay) 向线圈施加输入电压，使其发生电磁力，移动可动铁片，从而切换接点。不仅可在控制柜上使用，还可用于其他围。而且原理

简单可低成本加工。 ●SSR的控制(ON/OFF控制、循环控制、相位控制) ON/OFF控制接受温控器的电压输出信号，通过开关SSR来控 制加热器的ON/OFF。在电磁继电器中也可进行相同的控制，但 是以数秒间隔控制ON/OFF，使用数年时需要SSR。 循环控制(G32A-EA) 以0.2秒(固定) 为控制周期。其方式是使其 在0.2秒ON/OFF，从而控制输出电力。 接受温控器的电流输出4~20mA来控制。 循环控制中的注意点 进行循环控制时，每秒钟接通电源5次(控制周期为0.2S)。 由于变压器负载中的接通电流非常大(通常电流的10倍左右) (1)SSR的额定没有余量导致SSR的破坏。 (2)负载电路上的断路器发生触发。 可能出现以上情况。因此，循环控制中不能进行变压器一次侧的 电力控制。 相位控制接受温控器的电流输出4～20mA的信号，使输出量每 半循环发生变化。可进行高精度的温度控制，多用于半导体制造 装置中。