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固態(tài)繼電器工作原理及分類簡(jiǎn)介
固態(tài)繼電器(亦稱固體繼電器),，簡(jiǎn)稱SSR,。它是用半導(dǎo)體器件代替?zhèn)鹘y(tǒng)電接點(diǎn)作為切換裝置的具有繼電器特性的無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)器件,，單相SSR為四端有源器件,，其中兩個(gè)輸入控制端,，兩個(gè)輸出端,，輸入輸出間為光隔離，輸入端加上直流或脈沖信號(hào)到一定電流值后,，輸出端就能從斷態(tài)轉(zhuǎn)變成通態(tài),。
固態(tài)繼電器工作可靠，壽命長(zhǎng),，無(wú)噪聲,，無(wú)火花，無(wú)電磁干擾,，開(kāi)關(guān)速度快,，抗干擾能力強(qiáng)，且體積小,，耐沖擊,，耐振蕩，防爆,、防潮,、防腐蝕,、能與TTL、DTL,、HTL等邏輯電路兼容,，以微小的控制信號(hào)達(dá)到直接驅(qū)動(dòng)大電流負(fù)載。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,。
固態(tài)繼電器目前已廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)外圍接口裝置，電爐加熱恒溫系統(tǒng),，數(shù)控機(jī)械,，遙控系統(tǒng)、工業(yè)自動(dòng)化裝置;信號(hào)燈,、閃爍器,、照明舞臺(tái)燈光控制系統(tǒng)。
固態(tài)繼電器是一種無(wú)觸點(diǎn)電子開(kāi)關(guān),，由分立元器件,、膜固定電阻網(wǎng)絡(luò)和芯片，采用混合工藝組裝來(lái)實(shí)現(xiàn)控制回路(輸入電路)與負(fù)載回路(輸出電路)的電隔離及信號(hào)耦合,，由固態(tài)器件實(shí)現(xiàn)負(fù)載的通斷切換功能,，內(nèi)部無(wú)任何可動(dòng)部件。盡管市場(chǎng)上的固態(tài)繼電器型號(hào)規(guī)格繁多,，但它們的工作原理基本上是相似的,。主要由輸入(控制)電路，驅(qū)動(dòng)電路和輸出(負(fù)載)電路三部分組成,。
固態(tài)繼電器的輸入電路是為輸入控制信號(hào)提供一個(gè)回路,，使之成為固態(tài)繼電器的觸發(fā)信號(hào)源。固態(tài)繼電器的輸入電路多為直流輸入,，個(gè)別的為交流輸入,。直流輸入電路又分為阻性輸入和恒流輸入。阻性輸入電路的輸入控制電流隨輸入電壓呈線性的正向變化,。恒流輸入電路,，在輸入電壓達(dá)到一定值時(shí)，電流不再隨電壓的升高而明顯增大,，這種繼電器可適用于相當(dāng)寬的輸入電壓范圍,。
固態(tài)繼電器的驅(qū)動(dòng)電路可以包括隔離耦合電路,、功能電路和觸發(fā)電路三部分。隔離耦合電路,，目前多采用光電耦合器和高頻變壓器兩種電路形式,。常用的光電耦合器有光-三極管、光-雙向可控硅,、光-二極管陣列(光-伏)等,。高頻變壓器耦合，是在一定的輸入電壓下,，形成約10MHz的自激振蕩,，通過(guò)變壓器磁芯將高頻信號(hào)傳遞到變壓器次級(jí)。功能電路可包括檢波整流,、過(guò)零,、加速、保護(hù),、顯示等各種功能電路,。觸發(fā)電路的作用是給輸出器件提供觸發(fā)信號(hào)。
固態(tài)繼電器的輸出電路是在觸發(fā)信號(hào)的控制下,，實(shí)現(xiàn)固態(tài)繼電器的通斷切換,。輸出電路主要由輸出器件(芯片)和起瞬態(tài)抑制作用的吸收回路組成，有時(shí)還包括反饋電路,。目前,，各種固態(tài)繼電器使用的輸出器件主要有晶體三極管(Transistor)、單向可控硅(Thyristor或SCR),、雙向可控硅(Triac),、MOS場(chǎng)效應(yīng)管(MOSFET)、絕緣柵型雙極晶體管(IGBT)等,。
按負(fù)載電源的類型不同可將SSR分為交流固態(tài)繼電器(AC—SSR)和直流固態(tài)繼電器(DC—SSR),。AC—SSR是以雙向晶閘管作為開(kāi)關(guān)器件，用來(lái)接通或斷開(kāi)交流負(fù)載電源的固態(tài)繼電器,。AC—SSR的控制觸發(fā)方式不同,，又可分為過(guò)零觸發(fā)型和隨機(jī)導(dǎo)通型兩種。過(guò)零觸發(fā)型AC—SSR是當(dāng)控制信號(hào)輸入后,，在交流電源經(jīng)過(guò)零電壓附近時(shí)導(dǎo)通,，故干擾很小。隨機(jī)導(dǎo)通型AC—SSR則是在交流電源的任一相位上導(dǎo)通或關(guān)斷,，因此在導(dǎo)通瞬間可能產(chǎn)生較大的干擾,。