固態(tài)繼電器的構成與原理

固態(tài)繼電器SSR作為繼電器家族的一員，由于其半導體構成特性，具有尺寸小、不受磁場干擾、低驅動信號、無觸點顫動、無機械老化、高可靠性等優(yōu)點，廣泛應用于安防市場，如被動紅外檢測、門鎖、告警面板、門窗感應器等。以及智能電表監(jiān)測，包含有功功率、無功功率、任務切換、報警輸出、執(zhí)行驅動、限制功耗等。同時也適用于高壓絕緣檢測、采樣以及電壓平衡等作為電子切換開關。

固態(tài)繼電器的構成與原理

固態(tài)繼電器常用的結構為二次側采用MOSFET或者可控硅，對于直流應用可以選擇單MOSFET，而對于交流應用可以選擇背靠背MOSFET方案或者可控硅反并聯結構，因為可控硅的半控型特性，主要應用于交流電流能過零的場合。

? ?

產品特點：

作為半導體開關管，Littelfuse/IXYS固態(tài)繼電器具有：

基于MOSFET開關：

1）單向或者雙向輸出

2）較小的正向導通電流需求，0.25-20mA

3）較寬的負載電壓，30-1000V

4）滿足不同需求的負載電流，0.05-6.5A

5）輸入與輸出絕緣電壓，1500-5000Vrms（1分鐘）

基于可控硅開關：

1）單向或者雙向輸出

2）較小的正向導通電流需求，5mA

3）較寬的負載電壓，400-800V

4）滿足不同需求的負載電流，0.25-5A

5）輸入與輸出絕緣電壓，2500-5000Vrms（1分鐘）

? ? 市場應用：

基于MOSFET的固態(tài)繼電器

·安防

·智能家居

·智能電表診斷輸出

·實驗儀器

·螺線管與閥門控制

·運動控制

基于可控硅的固態(tài)繼電器

·智能家居（燈，電源開關）

·電機控制（健身器材）

·路燈控制

·交流電源

·交流電表

·燃料與化學泵

固態(tài)繼電器優(yōu)勢

相比于傳統的電磁式繼電器，下圖尺寸作為參考，實際應用中與工作電壓電流等導致其尺寸大小會有所區(qū)別。

尺寸與空間：

-縮小25-60%面積，50%高度

電氣性能：

-不受磁場干擾

-沒有?觸點顫動

-無火花開關適應于易燃化工泵

-邏輯信號與故障保護

-小10倍的驅動功耗需求

可靠性、耐用性、質量：

-高固態(tài)可靠性，長生命周期

-適用于沖擊與振動環(huán)境

安裝：

-PCB易于安裝焊接，減少安裝成本

固態(tài)繼電器的典型應用

安防市場：

是固態(tài)繼電器最典型的應用，包括被動紅外監(jiān)測、門鎖、報警面板、門窗感測器。

如下被動紅外監(jiān)測，通過微控制器驅動固態(tài)繼電器來控制報警裝置，在安防領域最大優(yōu)勢是其免受磁場干擾的特性，可以免受外部磁場導致的誤動作。

? ?

常用規(guī)格如下：

電池絕緣監(jiān)測：

高壓絕緣監(jiān)測在前面一篇文章里面已經詳細介紹過，有需求可以去翻一翻。

交流功率控制：

可編程控制器、過程控制、控制面板、遠程開關、氣體泵等是固態(tài)繼電器的應用領域

如下分享來自百度百科的繼電器的定義、作用以及分類

繼電器定義

繼電器是一種電控制器件，是當輸入量（激勵量）的變化達到規(guī)定要求時，在電氣輸出電路中使被控量發(fā)生預定的階躍變化的一種電器。它具有控制系統（又稱輸入回路）和被控制系統（又稱輸出回路）之間的互動關系。通常應用于自動化的控制電路中，它實際上是用小電流去控制大電流運作的一種“自動開關”。故在電路中起著自動調節(jié)、安全保護、轉換電路等作用。

繼電器主要作用

繼電器是具有隔離功能的自動開關元件，廣泛應用于遙控、遙測、通訊、自動控制、機電一體化及電力電子設備中，是最重要的控制元件之一。?

繼電器一般都有能反映一定輸入變量（如電流、電壓、功率、阻抗、頻率、溫度、壓力、速度、光等）的感應機構（輸入部分）；有能對被控電路實現“通”、“斷”控制的執(zhí)行機構（輸出部分）；在繼電器的輸入部分和輸出部分之間，還有對輸入量進行耦合隔離，功能處理和對輸出部分進行驅動的中間機構（驅動部分）。

作為控制元件，概括起來，繼電器有如下幾種作用：?

擴大控制范圍：例如，多觸點繼電器控制信號達到某一定值時，可以按觸點組的不同形式，同時換接、開斷、接通多路電路。?

放大：例如，靈敏型繼電器、中間繼電器等，用一個很微小的控制量，可以控制很大功率的電路。?

綜合信號：例如，當多個控制信號按規(guī)定的形式輸入多繞組繼電器時，經過比較綜合，達到預定的控制效果。

自動、遙控、監(jiān)測：例如，自動裝置上的繼電器與其他電器一起，可以組成程序控制線路，從而實現自動化運行。

繼電器分類

按繼電器的工作原理或結構特征分類:

電磁繼電器：利用輸入電路內電流在電磁鐵鐵芯與銜鐵間產生的吸力作????用而工作的一種電氣繼電器。?

固態(tài)繼電器：指電子元件履行其功能而無機械運動構件的，輸入和輸出隔離的一種繼電器。

溫度繼電器：當外界溫度達到給定值時而動作的繼電器。

舌簧繼電器：利用密封在管內，具有觸電簧片和銜鐵磁路雙重作用的舌簧動作來開，閉或轉換線路的繼電器。

時間繼電器：當加上或除去輸入信號時，輸出部分需延時或限時到規(guī)定時間才閉合或斷開其被控線路繼電器。

高頻繼電器：用于切換高頻，射頻線路而具有最小損耗的繼電器。?

極化繼電器：有極化磁場與控制電流通過控制線圈所產生的磁場綜合作用而動作的繼電器。繼電器的動作方向取決于控制線圈中流過的的電流方向。?

其他類型的繼電器：如光繼電器，聲繼電器，熱繼電器，儀表式繼電器，霍爾效應繼電器，差動繼電器等。

編輯：黃飛

?