一、固態(tài)繼電器
是一種全電子電路組合的元件，它依靠半導(dǎo)體器件和電子元件的電磁和光特性來(lái)完成其隔離和繼電切換功能。固態(tài)繼電器與傳統(tǒng)的電磁繼電器相比，是一種沒(méi)有機(jī)械，不含運(yùn)動(dòng)零部件的繼電器，但具有與電磁繼電器本質(zhì)上相同的功能。
被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化控制，如電爐加熱系統(tǒng)，熟控機(jī)械，遙控機(jī)械，電機(jī)，電磁閥以及信號(hào)燈，閃爍器，舞臺(tái)燈光控制系統(tǒng)，醫(yī)療器械，復(fù)印機(jī)，洗衣機(jī)，消防保安系統(tǒng)等都有大量應(yīng)用。工作可靠，無(wú)觸點(diǎn)、無(wú)火花、壽命長(zhǎng)、無(wú)噪聲，無(wú)電磁干擾，開(kāi)關(guān)速度快，以微小的控制信號(hào)達(dá)到直接驅(qū)動(dòng)大電流負(fù)載的目的。
固態(tài)繼電器原理
SSR按使用場(chǎng)合可以分成交流型和直流型兩大類，它們分別在交流或直流電源上做負(fù)載的開(kāi)關(guān)，不能混用。下面以交流型的SSR為例來(lái)說(shuō)明它的工作原理，圖1是它的工作原理框圖，圖1中的部件①～④構(gòu)成交流SSR的主體，從整體上看，SSR只有兩個(gè)輸入端（A和B）及兩個(gè)輸出端（C和D），是一種四端器件。
工作時(shí)只要在A、B上加上一定的控制信號(hào)，就可以控制C、D兩端之間的“通”和“斷”，實(shí)現(xiàn)“開(kāi)關(guān)”的功能，其中耦合電路的功能是為A、B端輸入的控制信號(hào)提供一個(gè)輸入/輸出端之間的通道，但又在電氣上斷開(kāi)SSR中輸入端和輸出端之間的（電）聯(lián)系，以防止輸出端對(duì)輸入端的影響，耦合電路用的元件是“光耦合器”，它動(dòng)作靈敏、響應(yīng)速度高、輸入/輸出端間的絕緣（耐壓）等級(jí)高;由于輸入端的負(fù)載是發(fā)光二極管，這使SSR的輸入端很容易做到與輸入信號(hào)電平相匹配，在使用時(shí)可直接與計(jì)算機(jī)輸出接口相接，即受“1”與“0”的邏輯電平控制。觸發(fā)電路的功能是產(chǎn)生合乎要求的觸發(fā)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)電路④工作，但由于開(kāi)關(guān)電路在不加特殊控制電路時(shí)，將產(chǎn)生射頻干擾并以高次諧波或尖峰等污染電網(wǎng)，為此特設(shè)“過(guò)零控制電路”。
所謂“過(guò)零”是指，當(dāng)加入控制信號(hào)，交流電壓過(guò)零時(shí)，SSR即為通態(tài);而當(dāng)斷開(kāi)控制信號(hào)后，SSR要等待交流電的正半周與負(fù)半周的交界點(diǎn)（零電位）時(shí)，SSR才為斷態(tài)。這種設(shè)計(jì)能防止高次諧波的干擾和對(duì)電網(wǎng)的污染。吸收電路是為防止從電源中傳來(lái)的尖峰、浪涌（電壓）對(duì)開(kāi)關(guān)器件雙向可控硅管的沖擊和干擾（甚至誤動(dòng)作）而設(shè)計(jì)的，一般是用“R-C”串聯(lián)吸收電路或非線性電阻（壓敏電阻器）。
優(yōu)點(diǎn)
?。?）高壽命，高可靠：固態(tài)繼電器沒(méi)有機(jī)械零部件，由固體器件完成觸點(diǎn)功能，由于沒(méi)有運(yùn)動(dòng)的零部件，因此能在高沖擊，振動(dòng)的環(huán)境下工作，由于組成固態(tài)繼電器的元器件的固有特性，決定了固態(tài)繼電器的壽命長(zhǎng)，可靠性高。
?。?）靈敏度高，控制功率小，電磁兼容性好：固態(tài)繼電器的輸入電壓范圍較寬，驅(qū)動(dòng)功率低，可與大多數(shù)邏輯集成電路兼容不需加緩沖器或驅(qū)動(dòng)器。
?。?）快速轉(zhuǎn)換：固態(tài)繼電器因?yàn)椴捎霉腆w器件，所以切換速度可從幾毫秒至幾微秒。
（4）電磁干擾?。汗虘B(tài)繼電器沒(méi)有輸入“線圈”，沒(méi)有觸點(diǎn)燃弧和回跳，因而減少了電磁干擾。大多數(shù)交流輸出固態(tài)繼電器是一個(gè)零電壓開(kāi)關(guān)，在零電壓處導(dǎo)通，零電流處關(guān)斷，減少了電流波形的突然中斷，從而減少了開(kāi)關(guān)瞬態(tài)效應(yīng)。
缺點(diǎn)
（1）導(dǎo)通后的管壓降大，可控硅或雙向控硅的正向降壓可達(dá)1~2V，大功率晶體管的飽和壓降也在1~2V之間，一般功率場(chǎng)效應(yīng)管的導(dǎo)通電阻也較機(jī)械觸點(diǎn)的接觸電阻大。
（2）半導(dǎo)體器件關(guān)斷后仍可有數(shù)微安至數(shù)毫安的漏電流，因此不能實(shí)現(xiàn)理想的電隔離。
?。?）由于管壓降大，導(dǎo)通后的功耗和發(fā)熱量也大，大功率固態(tài)繼電器的體積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于同容量的電磁繼電器，成本也較高。
?。?）電子元器件的溫度特性和電子線路的抗干擾能力較差，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(tài)繼電器對(duì)過(guò)載有較大的敏感性，必須用快速熔斷器或RC阻尼電路對(duì)其進(jìn)行過(guò)載保護(hù)。固態(tài)繼電器的負(fù)載與環(huán)境溫度明顯有關(guān)，溫度升高，負(fù)載能力將迅速下降。
?。?）主要不足是存在通態(tài)壓降（需相應(yīng)散熱措施），有斷態(tài)漏電流，交直流不能通用，觸點(diǎn)組數(shù)少，另外過(guò)電流、過(guò)電壓及電壓上升率、電流上升率等指標(biāo)差。
二、普通繼電器
一般是由繼電器線圈和動(dòng)靜觸點(diǎn)組成。動(dòng)觸點(diǎn)通過(guò)繼電器線圈的電磁吸引力來(lái)動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)線路的接通與斷開(kāi)。所以存在機(jī)械運(yùn)動(dòng)。在電流達(dá)到一定程度時(shí)，觸點(diǎn)會(huì)有火花。價(jià)格便宜且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但動(dòng)作時(shí)的火花和機(jī)械運(yùn)動(dòng)會(huì)對(duì)它的壽命有一定影響。
傳統(tǒng)繼電器優(yōu)點(diǎn)是：驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單，隔離好，短時(shí)過(guò)載忍耐性好。
傳統(tǒng)繼電器缺點(diǎn)是：體積較大（笨重），響應(yīng)速度慢（達(dá)ms級(jí)），驅(qū)動(dòng)繼電器的功耗較大。
三、固態(tài)繼電器與普通繼電器的區(qū)別
傳統(tǒng)繼電器與固態(tài)繼電器的對(duì)比，由于涉及種類較多，下面以電磁繼電器與相應(yīng)固態(tài)繼電器比較說(shuō)明它們的區(qū)別：
1、結(jié)構(gòu)區(qū)別：電磁繼電器利用輸入電路內(nèi)電路在電磁鐵鐵芯與銜鐵間產(chǎn)生的吸力作用而工作的；固體繼電器用電子元件履行其功能而無(wú)機(jī)械運(yùn)動(dòng)構(gòu)件，輸入和輸出是隔離的。
2、工作方式區(qū)別：電磁繼電器是利用電磁感應(yīng)的原理，通過(guò)電磁鐵的力量來(lái)控制電路通斷，因此，用直流電接線圈，觸點(diǎn)可以通交、直流電；固態(tài)繼電器依靠半導(dǎo)體器件和電子元件的電、磁和光特性來(lái)完成其隔離和繼電切換功能，因此，分直流輸入-交流輸出型、直流輸入-支流輸出型、交流輸入-交流輸出型、交流輸入-直流輸出型。
3、工作狀態(tài)區(qū)別：電磁繼電器利用銜鐵間產(chǎn)生的吸力作用，通、斷電路，因此，動(dòng)作反應(yīng)慢、有噪聲、壽命有限；固態(tài)繼電器響應(yīng)快，運(yùn)行無(wú)噪音，壽命長(zhǎng)。
4、使用環(huán)境：溫度、濕度、大氣壓力（海拔高度）、砂塵污染、化學(xué)氣體和電磁干擾等要素影響中，電磁繼電器普遍不如固態(tài)繼電器。
5、電氣性能區(qū)別：電磁繼電器與相應(yīng)固態(tài)繼電器比較，前者驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單，但功耗大，隔離好，短時(shí)過(guò)載耐受性好，控制大電流、大功率場(chǎng)合不如后者，控制動(dòng)作瀕繁的電路時(shí)，壽命不如后者長(zhǎng)。
總之，傳統(tǒng)繼電器與固態(tài)繼電器的對(duì)比各有千秋，后者因其工作可靠，無(wú)觸點(diǎn)、無(wú)火花、壽命長(zhǎng)、無(wú)噪聲，無(wú)電磁干擾，開(kāi)關(guān)速度快，越來(lái)越受到歡迎。