固态继电器使用方法Word格式文档下载.docx

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在安装时应注意继电器底部与散热器的良好接触，并考虑涂适量导热硅脂以达到最佳散热效果。

　　如继电器长期工作在高温状态下（40℃~80℃）时，用户可根据厂家提供的最大输出电流与环境温度曲线数据，考虑降额使用来保证正常工作。

　　4.过流、过压保护措施

　　在继电器使用时，因过流和负载短路会造成SSR固态继电器内部输出可控硅永久损坏,可考虑在控制回路中增加快速熔断器和空气开关予以保护型（选择继电器应选择产品输出保护,内置压敏电阻吸收回路和RC缓冲器,可吸收浪涌电压和提高dv/dt耐量）；

也可在继电器输出端并接RC吸收回路和压敏电阻（MOV）来实现输出保护。

选用原则是220V选用500V-600V压敏电阻，380V时可选用800V-900V压敏电阻。

　　5.继电器输入回路信号

　　在使用时因输入电压过高或输入电流过大超出其规定的额定参数时,可考虑在输入端串接分压电阻或在输入端口并接分流电阻,以使输入信号不超过其额定参数值。

　　6在具体使用时,控制信号和负载电源要求稳定，波动不应大于10%，否则应采取稳压措施。

　　7.在安装使用时应远离电磁干扰,射频干扰源，以防继电器误动失控。

　　8.固态继电器开路且负载端有电压时,输出端会有一定的漏电流，在使用或设计时应注意。

　　9.固态继电器失效更换时,应尽量选用原型号或技术参数完全相同的产品，以便与原应用线路匹配，保证系统的可靠工作。

固态继电器分类和几个关键参数

时间：

2009-9-1711:

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根据固态继电器的输出方式不同，我们一般把固态分为：

过零型交流固态继电器

随机型交流固态继电器

峰值型交流固态继电器

直流固态继电器

模拟量调节模块

SSR的选择

为了给某一实际的运用确定出适当的SSR，重要的是要考虑以下几点要求：

负载电压－交流或直流

负载电流－最大和最小电流

负载类型－阻性、感性或容性

控制电压－交流或直流

环境温度－在降低定额值和散热片计算时需要

安装方式－PCB、面板或DIN导轨安装

国际认证－UL、CSA、VDE、TUV等等

在许多情况下，负载功率将限定SSR是采用PCB、面板或是DIN导轨安装，在大于5－7A的负载时，一定需要采用散热方法来去除SSR本身的发热量。

SSR的负载电压通常是指加至SSR输出端的稳态电压。

而瞬态电压则是指SSR输出端可以承受的最大电压。

在使用中，一定要保证加至SSR输出端的最大峰值电压低于SSR的瞬态电压值。

在切换交流感性负载、单相电机和三相电机负载，或给这些电路上电时，SSR输出端可能出现两倍于电源电压峰值的电压。

对于此类负载，选型时应给固态继电器的输出电压留出一定余量。

SSR的输出电流通常是指流经SSR输出端的稳态电流。

但是由于感性负载、容性负载引起的浪涌电流问题以及电源自身的浪涌电流问题，在选型时应当给固态继电器的输出电流留出一定余量。

　　对于感性负载和容性负载，当交流固态继电器在关断时，有较大的dv/dt（电压指数上升率）加至继电器输出端，为此应选用dv/dt较高的固态继电器。

固态继电器

2009-6-220:

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摘要：

阐述了固态继电器的原理、结构、特点及交流直流固态继电器的适用范围，并针对交流固态继电器，提出了根据它的几个关键参数来合理选择固态继电器的方法、应用电路在设计上需要注意的一些问题以及给出了相应与计算机驳接的接口电路。

关键词：

固态继电器的原理固态继电器的结构固态继电器的特点固态继电器的应用

固态继电器（SOLIDSTATERELAYS），简写成“SSR”，是一种全部由固态电子元件组成的新型无触点开关器件，它利用电子元件（如开关三极管、双向可控硅等半导体器件）的开关特性，可达到无触点无火花地接通和断开电路的目的，因此又被称为“无触点开关”，它问世于70年代，由于它的无触点工作特性，使其在许多领域的电控及计算机控制方面得到日益广范的应用。

一、固态继电器的原理及结构

SSR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开关，不能混用。

下面以交流型的SSR为例来说明它的工作原理，图1是它的工作原理框图，图1中的部件①-④构成交流SSR的主体，从整体上看，SSR只有两个输入端（A和B）及两个输出端（C和D），是一种四端器件。

图1

工作时只要在A、B上加上一定的控制信号，就可以控制C、D两端之间的“通”和“断”，实现“开关”的功能，其中耦合电路的功能是为A、B端输入的控制信号提供一个输入/输出端之间的通道，但又在电气上断开SSR中输入端和输出端之间的（电）联系，以防止输出端对输入端的影响，耦合电路用的元件是“光耦合器”，它动作灵敏、响应速度高、输入/输出端间的绝缘（耐压）等级高；

由于输入端的负载是发光二极管，这使SSR的输入端很容易做到与输入信号电平相匹配，在使用可直接与计算机输出接口相接，即受“1”与“0”的逻辑电平控制。

触发电路的功能是产生合乎要求的触发信号，驱动开关电路④工作，但由于开关电路在不加特殊控制电路时，将产生射频干扰并以高次谐波或尖峰等污染电网，为此特设“过零控制电路”。

所谓“过零”是指，当加入控制信号，交流电压过零时，SSR即为通态；

而当断开控制信号后，SSR要等待交流电的正半周与负半周的交界点（零电位）时，SSR才为断态。

这种设计能防止高次谐波的干扰和对电网的污染。

吸收电路是为防止从电源中传来的尖峰、浪涌（电压）对开关器件双向可控硅管的冲击和干扰（甚至误动作）而设计的，一般是用“R-C”串联吸收电路或非线性电阻（压敏电阻器）。

图2是一种典型的交流型SSR的电原理图。

图2

直流型的SSR与交流型的SSR相比，无过零控制电路，也不必设置吸收电路，开关器件一般用大功率开关三极管，其它工作原理相同。

不过，直流型SSR在使用时应注意：

①负载为感性负载时，如直流电磁阀或电磁铁，应在负载两端并联一只二极管，极性如图3所示，二极管的电流应等于工作电流，电压应大于工作电压的4倍。

②SSR工作时应尽量把它靠近负载，其输出引线应满足负荷电流的需要。

③使用电源属经交流降压整流所得的，其滤波电解电容应足够大。

图3

图4给出了几种国内、外常见的SSR的外形。

图4

二、固态继电器的特点

SSR成功地实现了弱信号（Vsr）对强电（输出端负载电压）的控制。

由于光耦合器的应用，使控制信号所需的功率极低（约十余毫瓦就可正常工作），而且Vsr所需的工作电平与TTL、HTL、CMOS等常用集成电路兼容，可以实现直接联接。

这使SSR在数控和自控设备等方面得到广泛应用。

在相当程度上可取代传统的“线圈—簧片触点式”继电器（简称“MER”）。

SSR由于是全固态电子元件组成，与MER相比，它没有任何可动的机械部件，工作中也没有任何机械动作；

SSR由电路的工作状态变换实现“通”和“断”的开关功能，没有电接触点，所以它有一系列MER不具备的优点，即工作高可靠、长寿命（有资料表明SSR的开关次数可达108-109次，比一般MER的106高几百倍）；

无动作噪声；

耐振耐机械冲击；

安装位置无限制；

很容易用绝缘防水材料灌封做成全密封形式，而且具有良好的防潮防霉防腐性能；

在防爆和防止臭氧污染方面的性能也极佳。

这些特点使SSR可在军事（如飞行器、火炮、舰船、车载武器系统）、化工、井下采煤和各种工业民用电控设备的应用中大显身手，具有超越MER的技术优势。

交流型SSR由于采用过零触发技术，因而可以使SSR安全地用在计算机输出接口上，不必为在接口上采用MER而产生的一系列对计算机的干扰而烦恼。

此外，SSR还有能承受在数值上可达额定电流十倍左右的浪涌电流的特点。

三、主要参数与选用

功率固态继电器的特性参数包括输入和输出参数，下面以北京科通继电器总厂生产的GX-10F继电器为例，列出输入、输出参数，详见表1，根据输入电压参数值大小，可确定工作电压大小。

如采用TTL或CMOS等逻辑电平控制时，最好采用有足够带载能力的低电平驱动，并尽可能使“0”电平低于0.8V。

如在噪声很强的环境下工作，不能选用通、断电压值相差小的产品，必需选用通、断电压值相差大的产品，（如选接通电压为8V或12V的产品）这样不会因噪声干扰而造成控制失灵。

输出参数的项目较多，现对主要几个参数说明如下：

1、额定输入电压

它是指定条件下能承受的稳态阻性负载的最大允许电压有效值。

如果受控负载是非稳态或非阻性的，必需考虑所选产品是否能承受工作状态或条件变化时（冷热转换、静动转换、感应电势、瞬态峰值电压、变化周期等）所产生的最大合成电压。

例如负载为感性时，所选额定输出电压必须大于两倍电源电压值，而且所选产品的阻断（击穿）电压应高于负载电源电压峰值的两倍。

如在电源电压为交流220V、一般的小功率非阻性负载的情况下，建议选用额定电压为400V—600V的SSR产品；

但对于频繁启动的单相或三相电机负载，建议选用额定电压为660V—800V的SSR产品。

2、额定输出电流和浪涌电流

额定输出电流是指在给定条件下（环境温度、额定电压、功率因素、有无散热器等）所能承受的电流最大的有效值。

一般生产厂家都提供热降额曲线。

如周围温度上升，应按曲线作降额使用。

浪涌电流是指在给定条件下（室温、额定电压、额定电流和持续的时间等）不会造成永久性损坏所允许的最大非重复性峰值电流。

交流继电器的浪涌电流为额定电流的5-10倍（一个周期），直流产品为额定电流的1.5-5倍（一秒）。

在选用时，如负载为稳态阻性，SSR可全额或降额10%使用。

对于电加热器、接触器等，初始接通瞬间出现的浪涌电流可达3倍的稳态电流，因此，SSR降额20%-30%使用。

对于白织灯类负载，SSR应按降额50%使用，并且还应加上适当的保护电路。

对于变压器负载，所选产品的额定电流必须高于负载工作电流的两倍。

对于负载为感应电机，所选SSR的额定电流值应为电机运转电流的2—4倍，SSR的浪涌电流值应为额定电流的10倍。

固态继电器对温度的敏感性很强，工作温度超过标称值后，必须降热或外加散热器，例如额定电流为10A的