固態(tài)繼電器的構(gòu)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(dǎo)體構(gòu)成特性，具有尺寸小、不受磁場(chǎng)干擾、低驅(qū)動(dòng)信號(hào)、無觸點(diǎn)顫動(dòng)、無機(jī)械老化、高可靠性等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于安防市場(chǎng)，如被動(dòng)紅外檢測(cè)、門鎖、告警面板、門窗感應(yīng)器等。以及智能電表監(jiān)測(cè)，包含有功功率、無功功率、任務(wù)切換、報(bào)警輸出、執(zhí)行驅(qū)動(dòng)、限制功耗等。同時(shí)也適用于高壓絕緣檢測(cè)、采樣以及電壓平衡等作為電子切換開關(guān)。

固態(tài)繼電器的構(gòu)成與原理

固態(tài)繼電器常用的結(jié)構(gòu)為二次側(cè)采用MOSFET或者可控硅，對(duì)于直流應(yīng)用可以選擇單MOSFET，而對(duì)于交流應(yīng)用可以選擇背靠背MOSFET方案或者可控硅反并聯(lián)結(jié)構(gòu)，因?yàn)榭煽毓璧陌肟匦吞匦?，主要?yīng)用于交流電流能過零的場(chǎng)合。

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產(chǎn)品特點(diǎn)：

作為半導(dǎo)體開關(guān)管，Littelfuse/IXYS固態(tài)繼電器具有：

基于MOSFET開關(guān)：

1）單向或者雙向輸出

2）較小的正向?qū)娏餍枨螅?.25-20mA

3）較寬的負(fù)載電壓，30-1000V

4）滿足不同需求的負(fù)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(guān)：

1）單向或者雙向輸出

2）較小的正向?qū)娏餍枨螅?mA

3）較寬的負(fù)載電壓，400-800V

4）滿足不同需求的負(fù)載電流，0.25-5A

5）輸入與輸出絕緣電壓，2500-5000Vrms（1分鐘）

? ? 市場(chǎng)應(yīng)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(shí)驗(yàn)儀器

·螺線管與閥門控制

·運(yùn)動(dòng)控制

基于可控硅的固態(tài)繼電器

·智能家居（燈，電源開關(guān)）

·電機(jī)控制（健身器材）

·路燈控制

·交流電源

·交流電表

·燃料與化學(xué)泵

固態(tài)繼電器優(yōu)勢(shì)

相比于傳統(tǒng)的電磁式繼電器，下圖尺寸作為參考，實(shí)際應(yīng)用中與工作電壓電流等導(dǎo)致其尺寸大小會(huì)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(chǎng)干擾

-沒有?觸點(diǎn)顫動(dòng)

-無火花開關(guān)適應(yīng)于易燃化工泵

-邏輯信號(hào)與故障保護(hù)

-小10倍的驅(qū)動(dòng)功耗需求

可靠性、耐用性、質(zhì)量：

-高固態(tài)可靠性，長生命周期

-適用于沖擊與振動(dòng)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(yīng)用

安防市場(chǎng)：

是固態(tài)繼電器最典型的應(yīng)用，包括被動(dòng)紅外監(jiān)測(cè)、門鎖、報(bào)警面板、門窗感測(cè)器。

如下被動(dòng)紅外監(jiān)測(cè)，通過微控制器驅(qū)動(dòng)固態(tài)繼電器來控制報(bào)警裝置，在安防領(lǐng)域最大優(yōu)勢(shì)是其免受磁場(chǎng)干擾的特性，可以免受外部磁場(chǎng)導(dǎo)致的誤動(dòng)作。

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常用規(guī)格如下：

電池絕緣監(jiān)測(cè)：

高壓絕緣監(jiān)測(cè)在前面一篇文章里面已經(jīng)詳細(xì)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(yuǎn)程開關(guān)、氣體泵等是固態(tài)繼電器的應(yīng)用領(lǐng)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(dāng)輸入量（激勵(lì)量）的變化達(dá)到規(guī)定要求時(shí)，在電氣輸出電路中使被控量發(fā)生預(yù)定的階躍變化的一種電器。它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路）之間的互動(dòng)關(guān)系。通常應(yīng)用于自動(dòng)化的控制電路中，它實(shí)際上是用小電流去控制大電流運(yùn)作的一種“自動(dòng)開關(guān)”。故在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)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(dòng)開關(guān)元件，廣泛應(yīng)用于遙控、遙測(cè)、通訊、自動(dòng)控制、機(jī)電一體化及電力電子設(shè)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(yīng)機(jī)構(gòu)（輸入部分）；有能對(duì)被控電路實(shí)現(xiàn)“通”、“斷”控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)（輸出部分）；在繼電器的輸入部分和輸出部分之間，還有對(duì)輸入量進(jìn)行耦合隔離，功能處理和對(duì)輸出部分進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的中間機(jī)構(gòu)（驅(qū)動(dòng)部分）。

作為控制元件，概括起來，繼電器有如下幾種作用：?

擴(kuò)大控制范圍：例如，多觸點(diǎn)繼電器控制信號(hào)達(dá)到某一定值時(shí)，可以按觸點(diǎn)組的不同形式，同時(shí)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(gè)很微小的控制量，可以控制很大功率的電路。?

綜合信號(hào)：例如，當(dāng)多個(gè)控制信號(hào)按規(guī)定的形式輸入多繞組繼電器時(shí)，經(jīng)過比較綜合，達(dá)到預(yù)定的控制效果。

自動(dòng)、遙控、監(jiān)測(cè)：例如，自動(dòng)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(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行。

繼電器分類

按繼電器的工作原理或結(jié)構(gòu)特征分類:

電磁繼電器：利用輸入電路內(nèi)電流在電磁鐵鐵芯與銜鐵間產(chǎn)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(jī)械運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的，輸入和輸出隔離的一種繼電器。

溫度繼電器：當(dāng)外界溫度達(dá)到給定值時(shí)而動(dòng)作的繼電器。

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

時(shí)間繼電器：當(dāng)加上或除去輸入信號(hào)時(shí)，輸出部分需延時(shí)或限時(shí)到規(guī)定時(shí)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(chǎng)與控制電流通過控制線圈所產(chǎn)生的磁場(chǎng)綜合作用而動(dòng)作的繼電器。繼電器的動(dòng)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(yīng)繼電器，差動(dòng)繼電器等。

編輯：黃飛

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