固态继电器
固态继电器的分类与工作原理
固态继电器的分类与工作原理固态继电器（SSR）是一种无触点、无噪音、高速开关、寿命长的电子开关装置，与传统电磁继电器相比具有体积小、重量轻、响应快、抗振动等优点。
它的分类可以根据输入电流类型、输出载荷类型以及控制方式等方面进行。
1.根据输入电流类型分类-直流输入类型：直流输入固态继电器可以将直流驱动信号转换为交流负载控制信号。
直流继电器由控制触发器、调压电路、输出保护电路、输出控制电路和窗口触发电路组成。
它能够实现在直流电路中实现比较复杂的控制功能。
-交流输入类型：交流输入固态继电器可以将交流驱动信号转换为交流或直流负载控制信号。
交流继电器由红外控制电路、输出电路以及输出光电耦合器电路组成。
它以交流信号作为控制信号，从而能够在交流电路中实现控制功能。
2.根据输出载荷类型分类-交流载荷：交流输出固态继电器用于控制交流电路中的负载，其输出通常是一个绝缘的三相电流输出。
它具备断电自保护功能，既能忍受大电流冲击，又能提供可靠的操作和保护。
-直流载荷：直流输出固态继电器用于控制直流电路中的负载，其输出通常是一个n极PNP型半导体开关。
它可以实现高度可靠的开关操作，并可有效地限制负载电流。
3.根据控制方式分类-零电压传导型：零电压传导型固态继电器与零电压交流开关相连，控制开关管的导通和关断。
它在交流负载开关过程中的开关过渡状态几乎没有噪音，对负载有较好的保护作用。
-非零电压传导型：非零电压传导型固态继电器在交流负载开关过程中有电压过渡状态，可能会产生一定噪音。
它的响应速度比零电压传导型快，并且能承受更高的负载电流。
具体的工作过程如下：1.输入信号检测：输入信号可以是电压、电流或其他形式的信号。
固态继电器的输入端对这个信号进行检测，并将其转换为控制信号。
2.控制信号输出：控制信号被传递到触发电路，触发电路根据控制信号的特性来产生控制电流或电压。
3.开关控制：控制电流或电压被输入到开关电路，开关电路对负载进行控制。
固态继电器分类
固态继电器分类
1. 你知道固态继电器有直流固态继电器吗？就像给电子设备的小火箭提供动力一样！比如在一些需要精确控制直流电流的设备中，它就能大展身手啦！
2. 交流固态继电器你可别小瞧呀！它就像一个大力士，能扛起交流电流的重任呢。
像那些大型的工业设备不就常常靠它来稳定运行嘛！
3. 单相固态继电器也是很厉害的角色哦！可以想象成是专门为单相电路服务的小卫士，很多家用的电器都有它默默奉献的身影呢，你说是吧？
4. 还有三相固态继电器呢，哇塞，这可是处理三相电流的能手，好比一个指挥大师，让复杂的三相电流乖乖听话，在工厂的大型电机控制中可是起着关键作用呢！
5. 常开型固态继电器就像是一个随时准备行动的战士，等待着命令呢。
比如一些自动化生产线，就等着它来开始工作呢！
6. 常闭型固态继电器呢，就如同一个坚守岗位的卫兵，在需要的时候绝不放松，像一些安全保护的场合不就能看见它么？
7. 混合型固态继电器呀，这可是个多面手，既能像这个又能像那个，厉害吧！在一些多种情况都要应对的设备里，它可太重要了！
8. 快速开关型固态继电器，那速度简直了！类似于短跑冠军，瞬间就能做出反应，在对反应速度要求高的地方那绝对是首选呀！
9. 高压固态继电器呢，就好像是个厉害的巨人，能承受住高压力的电流呢！在高压环境的设备中可少不了它的保驾护航呀！
我的观点结论：固态继电器的分类真的好多呀，而且各有各的特点和用处，都是非常了不起的呢！。
固态继电器工作原理
固态继电器工作原理
固态继电器是一种使用固态元件（如半导体）实现电信号控制的继电器。
与传统的机械继电器相比，固态继电器具有快速、可靠、寿命长等优点。
固态继电器的工作原理基于固态元件的开关特性。
它通常由输入控制端、输出控制端和主电路组成。
当输入控制端施加电压时，固态继电器内部的半导体器件（如光电耦合器或MOS管）导通，电流流过控制端。
随着控制端
电流的变化，固态继电器的导通状态也会相应改变。
输出控制端与主电路相连，当输入控制端导通时，输出控制端也会导通，使得主电路中的电流得以流动。
当输入控制端停止导通时，输出控制端也会相应断开，从而切断主电路中的电流。
这种工作原理使得固态继电器能够实现快速的开关操作，响应时间通常在微秒级别。
此外，固态继电器可以适应更高的频率范围，并具有更高的电气寿命。
固态继电器在工业自动化、仪器仪表、通讯设备等领域广泛应用。
它们可用于替代传统机械继电器，以实现更高的开关速度、更小的尺寸和更可靠的性能。
固态中间继电器工作原理
固态中间继电器工作原理固态继电器是一种将电子器件与固态电子技术相结合的新型继电器。
相比传统的机械继电器，固态继电器具有无触点、高速开关、寿命长、耐振动等特点，因此在工业自动化控制、电力电能监测和其他领域得到广泛应用。
下面将详细介绍固态中间继电器的工作原理。
固态中间继电器的核心是一对互补的MOSFET（金属-氧化物-半导体场效应晶体管），分别被称为pMOSFET和nMOSFET。
这两个MOSFET在工作过程中的导通与关闭状态相反，通过这对互补的MOSFET可以实现输入电路到输出电路的电隔离。
固态中间继电器通常还配备有一个控制电路，用来控制MOSFET的开关状态。
1.输入信号检测：固态中间继电器通过输入端接收控制信号，当输入信号为低电平（通常为0V）时，控制电路检测到输入信号为低电平，并将pMOSFET导通，nMOSFET关闭；当输入信号为高电平（通常为5V或24V）时，控制电路检测到输入信号为高电平，并将pMOSFET关闭，nMOSFET导通。
2.过流保护：当输出电流超过设定值时，固态中间继电器会自动切断输出电路，起到过流保护的作用。
过流保护一般通过电流传感器来实现，当输出电流超过设定值时，电流传感器会检测到异常电流，并将异常信号发送给控制电路，控制电路会将pMOSFET关闭，nMOSFET导通，从而切断输出电路。
3.过温保护：固态中间继电器还具有过温保护功能，当温度超过设定值时，继电器会自动切断输出电路，以保护继电器和其他设备的安全。
过温保护一般通过温度传感器来实现，当温度传感器检测到温度超过设定值时，将异常信号发送给控制电路，控制电路会将pMOSFET关闭，nMOSFET 导通，切断输出电路。
4.输出电流控制：固态中间继电器还可以根据需要对输出电流进行控制。
输出电流控制一般通过控制电路来实现，控制电路可以根据输入信号和输出电流的反馈信号来调节输出电流的大小。
通过以上工作原理，固态中间继电器可以实现对输出电路的精确控制和保护功能。
固态继电器的技术参数及选用
固态继电器的技术参数及选用
技术参数与选用固态继电器
固态继电器是利用半导体器件的特性，来控制和调节电压或电流，从
而实现继电器功能的电子式开关器件。
作为一种扩展型继电器，它的核心
是由半导体器件组成的“电子开关”，因此它具有传统继电器所不具备的
很多新功能。
这就是固态继电器的最大优势。
本文将从以下几个方面介绍
固态继电器的技术参数及选用：特性参数、安全性能、应用场景、选型要素、性能参数等。
一、特性参数
1.电气参数
（1）电源电压：固态继电器常用的电源电压为AC380V、DC48V。
（2）输出触点：常用的固态继电器可提供SPST、DPST、SPDT、3PDT、4PDT等多种输出触点，可满足各种输出类型的需求。
（3）功率：常用的功率范围为50W—6000W，可满足不同动力需求。
2.结构参数
（1）外形尺寸：固态继电器使用的尺寸有很多种，从2组至8组各
种形状的尺寸，可根据使用场景进行选择。
（2）额定电流：由于固态继电器可以根据使用场景需求，所以它的
额定电流也有多种，从最小的0.1A到最大的50A可供选择。
（3）工作温度：工作温度也是固态继电器技术参数中的重要内容，
常用的温度范围为-20°C—85°C。
3.性能参数
（1）使用寿命：固态继电器具有高的使。
固态继电器原理及接线方法
固态继电器原理及接线方法固态继电器（Solid State Relay，简称SSR）是一种非接触式的电力控制元件，它能够将微弱的控制信号转换成相应的高功率负载输出信号，实现电路的开关控制。
本文将介绍固态继电器的原理以及常见的接线方法。
固态继电器由输入控制电路、输出负载电路和隔离传导电路三部分组成。
输入控制电路通常由光电耦合器和触发电路构成，它可以实现高低电平的转换，将来自低压电路的微弱控制信号转换为高压电路的驱动信号。
输出负载电路由一对双向可控硅三极管和电流保护电路构成，它可以根据输入控制信号的变化打开或关闭电路，并将高功率的负载电流传导至外部负载。
隔离传导电路则起到隔离输入与输出电路的作用，避免输入与输出电路之间的电气干扰。
1.直流控制接线：直流控制接线方式包括无源式和有源式两种方式。
（1）无源式直流控制接线方法：这种接线方法是将固态继电器的控制端与直流信号源相连，其中直流信号源可以是直流电源、开关、传感器等。
具体接线方法为：将正极（+）与控制端（+)相连，负极（-）与控制端（-)相连。
在这种方式下，只需要将直流信号源的电压高于触发电压即可激活固态继电器。
此时，当外部触发电路通电，通过光电耦合器输出的光电信号就能够导通SSR的输出端，实现电路的开关控制。
（2）有源式直流控制接线方法：这种接线方法是在无源式直流控制接线的基础上加入控制电源，以增强驱动能力和稳定性。
具体接线方法为：将固态继电器的控制端与控制信号源相连，控制信号源可以是可控硅、继电器、PLC等。
在这种方式下，通过控制信号源的开关状态，控制电源的导通与否，从而实现固态继电器的驱动。
2.交流控制接线：交流控制接线方式包括零火控制接线和触发控制接线两种方式。
（1）零火控制接线方法：这种接线方法是将固态继电器的控制端与零线相连，控制端不接接地线。
具体接线方法为：将控制端与电源的零线相连，在这种方式下，固态继电器的输出信号与交流输入电源的零线同步，从而实现电路的控制。
固态继电器的分类
固态继电器的分类
一、基于电压的分类
1、DC固态继电器：DC固态继电器由带有电容电路的整流装置和半导体开关构成，可以用于12V或24V直流电系统中。
2、AC固态继电器：AC固态继电器具有电容电路或反应器的放电微电路以及由半导体开关组成的控制电路，可以用于110V或220V交流电系统中。
二、基于额定功率的分类
1、低功率固态继电器：低功率固态继电器具有微小的额定功率，多用于控制小功率的电子设备，如水泵、风扇等。
它的额定电流通常在2A以下。
2、高功率固态继电器：高功率固态继电器具有较高的额定功率，多用于控制高功率的电子设备，如照明设备、加热器、电机等。
它的额定电流通常在2A以上。
三、基于额定电流的分类
1、低电流固态继电器：低电流固态继电器的额定电流一般在1A 以下，多用于低功率电子设备的控制，如智能家居系统中的智能家电设备控制。
2、高电流固态继电器：高电流固态继电器的额定电流一般在4A 以上，多用于高功率电子设备的控制，如照明设备、加热器、电机等。
- 1 -。
固态继电器安全操作及保养规程
固态继电器安全操作及保养规程固态继电器是一种常用的电气元件，具有不易损坏、高精度控制等特点，因此在现代工业控制系统中得到广泛的应用。
为保证固态继电器在使用过程中的安全性和长期性能，必须遵循以下操作规程和保养要求。
安全操作规程1. 环境温度固态继电器通常有一定的工作温度范围，在使用之前应确保使用环境的温度在指定范围内。
如果超出了工作温度范围，将会影响固态继电器的性能并可能导致故障。
2. 输入信号固态继电器输入信号的电压也有一定的要求，一般为3-32VDC。
如果输入信号电压过高，则会出现偏差或波动，导致继电器动作异常或误动作。
3. 满负载运行固态继电器通常被设计成在额定负荷下运行，在正常使用过程中请勿超负荷使用。
如果超出额定负荷运行，则会导致固态继电器温度升高、变形、烧毁等问题。
4. 浪涌保护定期检查固态继电器的浪涌保护状态，如浪涌保护失效，将会导致对负载的过多冲击，从而影响继电器寿命。
5. 现场维护在维修或更换固态继电器时，必须将电源断开，并且等待固态继电器的所有元件完全冷却之后才能进行操作。
否则可能会导致个别元件的短路引起火灾风险。
保养要求1. 清洁定期清洁固态继电器，避免继电器表面积聚灰尘或其它杂物。
清洁时使用干燥、无水分、清洁剂非挥发性的布擦拭，切勿使用化学强腐蚀性的溶剂。
2. 检查每六个月左右要检查固态继电器是否出现了故障或磨损，当发现故障或磨损时应及时更换继电器或维修。
3. 环境温度固态继电器不耐高温环境，需放在通风良好的室内环境中。
若长期使用固态继电器在高温环境中，将导致性能损失严重，造成固态继电器失去作用。
4. 避免振动固态继电器在使用过程中应避免振动、碰撞或跌落，以避免对继电器造成损害，检测时需要使用保护套或保护盖子。
5. 绝缘性能在清洁时应注意不破坏绝缘性能，定期检查固态继电器内部绝缘性能是否正常，如发现损坏应及时更换。
结束语以上就是固态继电器的安全操作以及保养规程，它们对于确保固态继电器的正常工作和延长使用寿命非常重要。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
上海交通大学机械与动力工程学院
控制理论基础 (II)
固态继电器
School of Mechanical & Power Engineering
上海交通大学机械与动力工程学院
控制理论基础 (II)
固态继电器
• 交流型固态继电器按触发形式不同分为过零型和 随机型。过零型固态继电器用作“开关”，随机 型固态继电器通常也可用作“调压”。而三相交 流固态继电器一般只用作“开关”。 • 交流SSR是一种四端有源器件，其中两个端子为 输入端，另两个端子为输出端。当在输入端施加 合适的控制信号时，输出端就能从关断状态转变 成导通状态；当控制信号撤销后，输出端就呈关 断状态。
• 在固态继电器的输入端加上控制信号,输出 端就能从关断状态转变成导通状态(无信号 时呈阻断状态),从而控制负载。
School of Mechanical & Power Engineering
上海交通大学机械与动力工程学院
控制理论基础 (II)
固态继电器
二、固态继电器的组成
• 固态继电器内部由输入电路、隔离电路和输出电路三部 分组成。 • 按输入电压的不同类型，输入电路可主要分为直流输入 电路和交流输入电路两种。有些输入控制电路还具有与 TTL/CMOS兼容、正负逻辑控制和反相等功能。 • 固态继电器的输入与输出电路的隔离和耦合方式有光电 耦合和变压器耦合两种。 • 固态继电器的输出电路也可分为直流输出电路、交流输 出电路和交直流输出电路等形式。
控制理论基础 (II)
固态继电器
控制理论基础(II)
课程负责人：付庄
顾问： 王显正 教授
交通大学精品课程系列
2007
School of Mechanical & Power Engineering
上海交通大学机械与动力工程学院
控制理论基础 (II)
固态继电器
• 一、概述 • 固态继电器(Solid state releys, 简称SSR)是 一种由固态元件组成的无触点开关器件, 因 功能与电磁继电器相似而得名。
上海交通大学机械与动力工程学院
控制理论基础 (II)
固态继电器
• 4、固态继电器的灵敏度高、控制功率小、电磁兼容性好，可与 大多数集成电路兼容且不需加缓冲器或驱动器。
• 5、因为固态继电器采用电子器件，因此控制的响应速度比机械 式电磁继电器快，电子开关的切换速度可从几微秒至几毫秒。 • 6、固态继电器的电磁干扰小。固态继电器没有输入线圈和机械 开关，没有触点电弧产生，因而减少了电磁干扰。 • 7、固态继电器也有一些缺点，例如关断后仍有数微安至数毫安 的漏电流、导通电阻、通态压降等的存在,易发热损坏；截止时 存在漏电阻，不能使电路完全分开；易受温度的影响等。因此, 对于SSR具有的独特性能，必须正确的理解和谨慎使用，才能发 挥其独特的优势来。
School of Mechanical & Power Engineering
上海交通大学机械与动力工程学院
控制理论基础 (II)
固态继电器
School of Mechanical & Power Engineering
上海交通大学机械与动力工程学院
控制理论基础 (II)
固态继电器
• 在安装形式上，按其结构分机架安装型 （面板安装）、线路板安装型。所有型号 均有包括托架式DIN轨道安装等多种安装形 式的产品供选择，还同时提供带或不带散 热装置型号的产品。有些系列产品还按标 准提供保护罩，以增强安全性。
School of Mechanical & Power Engineering
上海交通大学机械与动力工程学院
控制理论基础 (II)
固态继电器
如下图所示，安装适当散热器的固态继电器的输出 电流比没有安装的要高(A2>A1),因此要参考相应产 品的电流温度曲线选择散热器。此外，环境温度较 高时, 固态继电器应降额使用。
School of Mechanical & Power Engineering
上海交通大学机械与动力工程学院
控制理论基础 (II)
固态继电器
School of Mechanical & Power Engineering
上海交通大学机械与动力工程学院
控制理论基础 (II)
固态继电器
School of Mechanical & Power Engineering
School of Mechanical & Power Engineering
上海交通大学机械与动力工程学院
控制理论基础 (II)
固态继电器
四、固态继电器的应用
• 按使用场合可以分成交流型和直 流型两大类，它们分别在交流或 直流电源上做负载的控制开关。
School of Mechanical & Power Engineering
School of Mechanical & Power Engineering
上海交通大学机械与动力工程学院
控制理论基础 (II)
固态继电器
三、与机械式电磁继电器的区别 • 固态继电器虽无可动部件及触点,但可实现机械式电磁 继电器的基本功能。固态继电器与电磁继电器的区别: • 1、固态继电器是一种没有机械运动，不含运动零件的 继电器，但它具有与电磁继电器本质上相同的功能。
School of Mechanical & Power Engineering
上海交通大学机械与动力工程学院
控制理论基础 (II)
固态继电器
• 下图中是固态继电器的特殊类型，为自触 发无源控制交流调压器,使用中仅需要调节 外配的电位器，即可控制输出端负载两端 电压波形，完成对电压、功率的无级调节, 使用十分方便。可以广泛用于调光照明设 备、阻性电热设备的控温及其它功率调节 场合。
上海交通大学机械与动力工程学院
控制理论基础 (II)
固态继电器
School of Mechanical & Power Engineering
上海交通大学机械与动力工程学院
控制理论基础 (II)
固态继电器
• 思考题：
• 1 固态继电器与机械式电磁继电器的区别？
School of Mechanical & Power Engineering
School of Mechanical & Power Engineering
上海交通大学机械与动力工程学院
控制理论基础 (II)
固态继电器
散热问题
• 固态继电器在使用中，当环境温度达到临界值 TO时，输出电流会随着温度升高而降低。通常, 热, 基本可以满足散热要求。对于5A以上的固态继 电器,使用时散热器必不可少。
上海交通大学机械与动力工程学院
控制理论基础 (II)
固态继电器
This is End of Chapter 13
School of Mechanical & Power Engineering
上海交通大学机械与动力工程学院
• 2、固态继电器是一种全部由固态电子元件组成的无触 点开关元件，它利用电子元器件的电、磁和光特性来完 成输入与输出的可靠隔离，利用大功率三极管、功率场 效应管、单向可控硅和双向可控硅等器件的开关特性， 来达到无触点、无火花地接通和断开被控电路。 • 3、固态继电器的使用寿命长、可靠性高。
School of Mechanical & Power Engineering