固态继电器优缺点及工作原理
2016/6/16 13:28:39
天津天沃固态继电器是什么：
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。
特点：
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。
优点：
高寿命，高可靠：固态继电器没有机械零部件，由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。
缺点：
（1）导通后的管压降大，可控硅或双向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。
一、继电器的分类
继电器是一种根据电气量（如电压、电流等）或非电气量（如热、时间、压力、转速等）的变化接通或断开电路以实现自动控制和保护电力拖动装置的电气。继电气一般由感测机构、中间机构和执行机构三个基本部分组成。感测机构把感测到的电气量传递给时间机构，将它与额定的整定值进行比较，当达到整定值（过量或欠量）时，中间机构便使执行机构动作，从而接通或断开被控电路。
继电器的种类很多，按用途可分为控制继电器和保护继电器；按输入信号的性质可分为电压继电器和温、电流继电器、时间继电器、速度继电器、压力继电器和温度继电器等；按工作原理可分为电磁式继电器、感应式继电器、热继电器和电子式继电器等；按动作时间可分为瞬时继电器和延时继电器等。
二、继电器的工作原理和选特性
1-1电磁式继电器的工作原理和特性
电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点等组成。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会有电流流过，从而产生电磁效应，衔铁就在电磁力吸引的作用下克服反弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力下返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合。这样吸合、释放从而达到电咱的导通断开目的。
对于继电器的“常开”、“常闭”可以这样来区分；继电器线圈未通电进处于断开状态的为静触点，称为“常开触点”，处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。
1-2热敏干簧继电器的工作原理和特性
热敏干簧继电器是利用热敏磁性材料检测和控制温度的新型热敏开关。它由感温磁环、恒磁环、干簧管、导热安装片、塑料衬底及其他一些附御组成。热敏干簧继电器不用线圈励磁，而由恒磁环产生的磁力驱动开关动作。恒磁环能否向干簧提供磁力是感温磁环的温控特性决定的。
1-3固态继电器（SSR）的工作原理
固态继电器是一种两个接线端为输出端的四端器件，中间采用隔离器件实现输入/输出的电隔离。
固态继电器按负载电源类型可分为交流型和直流型。按开关型式可分为常开型和常闭型。按隔离型式分可分为混合型、变压器隔离型和光电隔离型实际应用中以光电隔离型为最多。
1-4电流继电器的工作原理和特性
电流继电器是根据线圈中电流的大小而接通或断开电路的继电器。电流继电器的线圈串接在电路中，为了不影响电路工作情况电流继电器吸引线圈少，导线粗，当线圈电流高于整定值动作的继电器称为过电流继电器；低于整定值时动作的继电器称为欠电流继电器。
过电流继电器在正常工作时，电流线圈通过的电流为额定值，所以产生的电磁力不足以克服反作用弹力；常闭触头仍保持闭合状态，当通过线圈的电流超过整定值后，电磁吸力大于反作用弹簧拉力，铁心吸引衔铁，使常闭触头断开，常开触头闭合，过电流细继电器主要用于频繁、重载启动场合、作为电动机或主电路的短路和过载保护，欠电流继电器常用于直流电动机和磁吸盘的失磁保护。
1-5热继电器的工作原理和特点
热继电器是一种利用电流的热效应业切换电路的保护电路，在电路中用做电动机的过载保护。
热继电器的工作原理：当电动机绕组因过载引起过载电流时，发热元件的产生的热量足以使主双金属片弯曲，推动导板向右移动以推动了温度补偿片使推杆绕轴转动，推动触头连杆，使动触头与静触头分开，从而使电动机线路中的接触器线圈断电释放，将电源切断，起到了保护作用。
温度补偿片用来补偿环境温度对热继电器动作精度的影响；它是由与主双金属片同类型的双金属片制成。
固态继电器接线：
固态继电器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（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。
特点：
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。
优点：
高寿命，高可靠：固态继电器没有机械零部件，由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。
缺点：
（1）导通后的管压降大，可控硅或双向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。
一、继电器的分类
继电器是一种根据电气量（如电压、电流等）或非电气量（如热、时间、压力、转速等）的变化接通或断开电路以实现自动控制和保护电力拖动装置的电气。继电气一般由感测机构、中间机构和执行机构三个基本部分组成。感测机构把感测到的电气量传递给时间机构，将它与额定的整定值进行比较，当达到整定值（过量或欠量）时，中间机构便使执行机构动作，从而接通或断开被控电路。
继电器的种类很多，按用途可分为控制继电器和保护继电器；按输入信号的性质可分为电压继电器和温、电流继电器、时间继电器、速度继电器、压力继电器和温度继电器等；按工作原理可分为电磁式继电器、感应式继电器、热继电器和电子式继电器等；按动作时间可分为瞬时继电器和延时继电器等。
二、继电器的工作原理和选特性
1-1电磁式继电器的工作原理和特性
电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点等组成。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会有电流流过，从而产生电磁效应，衔铁就在电磁力吸引的作用下克服反弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力下返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合。这样吸合、释放从而达到电咱的导通断开目的。
对于继电器的“常开”、“常闭”可以这样来区分；继电器线圈未通电进处于断开状态的为静触点，称为“常开触点”，处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。
1-2热敏干簧继电器的工作原理和特性
热敏干簧继电器是利用热敏磁性材料检测和控制温度的新型热敏开关。它由感温磁环、恒磁环、干簧管、导热安装片、塑料衬底及其他一些附御组成。热敏干簧继电器不用线圈励磁，而由恒磁环产生的磁力驱动开关动作。恒磁环能否向干簧提供磁力是感温磁环的温控特性决定的。
1-3固态继电器（SSR）的工作原理
固态继电器是一种两个接线端为输出端的四端器件，中间采用隔离器件实现输入/输出的电隔离。
固态继电器按负载电源类型可分为交流型和直流型。按开关型式可分为常开型和常闭型。按隔离型式分可分为混合型、变压器隔离型和光电隔离型实际应用中以光电隔离型为最多。
1-4电流继电器的工作原理和特性
电流继电器是根据线圈中电流的大小而接通或断开电路的继电器。电流继电器的线圈串接在电路中，为了不影响电路工作情况电流继电器吸引线圈少，导线粗，当线圈电流高于整定值动作的继电器称为过电流继电器；低于整定值时动作的继电器称为欠电流继电器。
过电流继电器在正常工作时，电流线圈通过的电流为额定值，所以产生的电磁力不足以克服反作用弹力；常闭触头仍保持闭合状态，当通过线圈的电流超过整定值后，电磁吸力大于反作用弹簧拉力，铁心吸引衔铁，使常闭触头断开，常开触头闭合，过电流细继电器主要用于频繁、重载启动场合、作为电动机或主电路的短路和过载保护，欠电流继电器常用于直流电动机和磁吸盘的失磁保护。
1-5热继电器的工作原理和特点
热继电器是一种利用电流的热效应业切换电路的保护电路，在电路中用做电动机的过载保护。
热继电器的工作原理：当电动机绕组因过载引起过载电流时，发热元件的产生的热量足以使主双金属片弯曲，推动导板向右移动以推动了温度补偿片使推杆绕轴转动，推动触头连杆，使动触头与静触头分开，从而使电动机线路中的接触器线圈断电释放，将电源切断，起到了保护作用。
温度补偿片用来补偿环境温度对热继电器动作精度的影响；它是由与主双金属片同类型的双金属片制成。
固态继电器接线：
固态继电器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。
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