最新固态继电器应用电路Word文档下载推荐.docx
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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。
表1
参数名称（单位）
参数值
最小
典型
最大
输入端
直流控制电压（V）
3.2
14
输入电流（mA）
20
接通电压（V）
关断电压（V）
1.5
反极向保护电压（V）
15
绝缘电阻（Ω）
109
介质耐压（V）
1500
输出端
额定输出电压（V）
25
250
额定输出电流（A）
10
浪涌电流（A）
100
过零电压（V）
±
输出压降（V）
2.0
输出漏电流（mA）
接通电间（mS）
关断时间（mS）
工作频率（Hz）
47
70
功率损耗（W）
关断dV/dt（V/μs）
200
晶闸管结温℃
110
工作温度（℃）
-20
+80
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JGX—10F产品，不加散热器时的允许工作电流只有10A。
四、应用电路
1、基本单元电路
如图5a所示为稳定的阻性负载，为了防止输入电压超过额定值，需设置一限流电阻Rx；
当负载为非稳定性负载或感性负载时，在输出回路中还应附加一个瞬态抑制电路，如图5b所示，目的是保护固态继电器。
通常措施是在继电器输出端加装RC吸收回路（例如：
R=150Ω，C=0.5μF或R=39Ω，C=0.1μF），它可以有效的抑制加至继电器的瞬态电压和电压指数上升率dv/dt。
在设计电路时，建议用户根据负载的有关参数和环境条件，认真计算和试验RC回路的选值。
另一个常用的措施是在继电器输出端接入具有特定钳位电压的电压控制器件，如双向稳压二极管或压敏电阻（MOV）。
压敏电阻电流值应按下式计算：
Imov=（Vmax-Vmov）/ZS
其中ZS为负载阻抗、电源阻抗以及线路阻抗之和，Vmax、Vmov分别为最高瞬态电压、压敏电阻的标称电压，对于常规的220V和380V的交流电源，推荐的压敏电阻的标称电压值分别为440-470V和760-810V。
在交流感性负载上并联RC电路或电容，也可抑制加至SSR输出端的瞬态电压和电压指数上升率。
但实验表明，RC吸收回路，特别是并联在SSR输出端的RC吸收回路，如果和感性负载组合不当，容易导致振荡，在负载电源上电或继电器切换时，加大继电器输出端的瞬变电压峰值，增大SSR误导通的可能性，所以，对具体应用电路应先进行试验，选用合适的RC参数，甚至有时不用RC吸收电路更有利。
对于容性负载引起的浪涌电流可用感性元件抑制，如在电路中引入磁干扰滤波器、扼流圈等，以限制快速上升的峰值电流。
另外，如果输出端电流上升变化率（di/dt）很大，可以在输出端串联一个具有高磁导率的软化磁芯的电感器加以限制。
图5
通常SSR均设计为“常开”状态，即无控制信号输入时，输出端是开路的，但在自动化控制设备中经常需要“常闭”式的SSR，这时可在输入端外接一组简单的电路，如图5c所示，这时即为常闭式SSR。
2、多功能控制电路
图6a为多组输出电路，当输入为“0”时，三极管BG截止，SSR1、SSR2、SSR3的输入端无输入电压，各自的输出端断开；
当输入为“1”时，三极管BG导通，SSR1、SSR2、SSR3的输入端有输入电压，各自的输出端接通，因而达到了由一个输入端口控制多个输出端“通”、“断”的目的。
图6b为单刀双掷控制电路，当输入为“0”时，三极管BG截止，SSR1输入端无输入电压，输出端断开，此时A点电压加到SSR2的输入端上（UA-UDW应使SSR2输出端可靠接通），SSR2的输出端接通；
当输入为“1”时，三极管BG导通，SSR1输入端有输入电压，输出端接通，此时A点虽有电压，但UA-UDW的电压值已不能使SSR2的输出端接通而处于断开状态，因而达到了“单刀双掷控制电路”的功能（注意：
选择稳压二极管DW的稳压值时，应保证在导通的SSR1“+”端的电压不会使SSR2导通，同时又要兼顾到SSR1截止时期“+”端的电压能使SSR2导通）。
3、用计算机控制电机正反转的接口及驱动电路
图7计算机控制单相交流电机正反转的接口及驱动电路，在换向控制时，正反转之间的停滞时间应大于交流电源的1.5个周期（用一个“下降沿延时”电路来完成），以免换向太快而造成线间短路。
电路中继电器要选用阻断电压高于600V和额定电压为380V以上的交流固态继电器。
图7计算机控制单相交流电机正反转的接口及驱动电路
为了限制电机换向时电容器的放电电流，应在各回路中外加一只限流电阻Rx，其阻值和功率可按下式计算：
Rx=0.2×
VP/IR（Ω）,P=Im2Rx
其中：
VP—电源峰值电压（V）；
IR—固态继电器额定电流（A）；
Im—电机运转电流（A）；
P—限流电阻功率（W）
图8计算机控制三相交流电机正反转的接口及驱动电路
图8计算机控制三相交流电机正反转的接口及驱动电路，图中采用了4个与非门，用二个信号通道分别控制电动机的起动、停止和正转、反转。
当改变电动机转动方向时，给出指令信号的顺序应是“停止—反转—起动”或“停止—正转—起动”。
延时电路的最小延时不小于1.5个交流电源周期。
其中RD1、RD2、RD3为熔断器。
当电机允许时，可以在R1-R4位置接入限流电阻，以防止当万一两线间的任意二只继电器均误接通时，限制产生的半周线间短路电流不超过继电器所能承受的浪涌电流，从而避免烧毁继电器等事故，确保安全性；
但副作用是正常工作时电阻上将产生压降和功耗。
该电路建议采用额定电压为660V或更高一点的SSR产品。
五、结束语
由前述可以看到SSR的性能与电磁式继电器相比有着很多的优越性，特别易于实现计算机的编程控制，因此使得控制的实现更加方便、灵活。
但它也存在一些弱点，如：
导通电阻（几Ω—几十Ω）、通态压降（小于2V）、断态漏电流（5—10mA）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；
易受温度和辐射的影响，稳定性差；
灵敏度高，易产生误动作；
在需要联锁、互锁的控制电路中，保护电路的增设，使得成本上升、体积增大。
因此，对于SSR具有的独特性能，必须正确的理解和谨慎使用，方能发挥其独特的性能，并确保SSR无故障的工作。
什么是接触器？
来源：
中国电力网 时间：
2007-09-25 字体：
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接触器用以接通和分断负载。
它与热过载继电器组合，保护运行中的电气设备。
它与继电控制回路组合，远控或联锁相关电气设备。
来源:
交流接触器:
典型结构分为双断点直动式（LC1-D/F*）和单断路转动式（LC1-B*）。
前者结构紧凑、体积小、重量轻；
后者维护方便、易于配置成单极、二级和多极结构，但体积和安装面积大。
来源:
输配电设备网
直流接触器:
其动作原理与交流接触器相似，但直流分断时感性负载存储的磁场能量瞬时释放，断点处产生的高能电弧，因此要求直流接触器具有一定的灭弧功能。
中/大容量直流接触器常采用单断点平面布置整体结构，其特点是分断时电弧距离长，灭弧罩内含灭弧栅。
小容量直流接触器采用双断点立体布置结构。
真空接触器:
真空接触器（LC1-V*）其组成部分与一般空气式接触器相似，不同的是真空接触器的触头密封在真空灭弧室中。
其特点是接通/分断电流大，额定操作电压较高。
半导体式接触器:
主要产品如双向晶闸管，其特点是无可动部分、寿命长、动作快，不受爆炸、粉尘、有害气体影响，耐冲击震动。
输配电设备网
交流接触器广泛用作电力的开断和控制电路。
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交流接触器利用主接点来开闭电路，用辅助接点来执行控制指令。
主接点一般只有常开接点，而辅助接点常有两对具有常开和常闭功能的接点，小型的接触器也经常作为中间继电器配合主电路使用。
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交流接触器的接点，由银钨合金制成，具有良好的导电性和耐高温烧蚀性。
交流接触器的动作动力来源于交流电磁铁，电磁铁由两个“山”字形的幼硅钢片叠成，其中一个固定，在上面套上线圈，工作电压有多种供选择。
为了使磁力稳定，铁芯的吸合面，加上短路环。
交流接触器在失电后，依靠弹簧复位。
另一半是活动铁芯，构造和固定铁芯一样，用以带动主接点和辅助接点的开短。
20安培以上的接触器加有灭弧罩，利用断开电路时产生的电磁力，快速拉断电弧，以保护接点。
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交流接触器制作为一个整体，外形和性能也在不断提高，但是功能始终不变。
无论技术的发展到什么程度，普通的交流接触器还是有其重要的地位。
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交流接触器的原理、选择和接法
交流接触器是广泛用作电力的开断和控制电路。
它利用主接点来开闭电路，用辅助接点来执行控制指令。
主接点一般只有常开接点，而辅助接点常有两对具有常开和常闭功能的接点，小型的接触器也经常作为中间继电器配合主电路使用。
交流接触器主要有四部分组成:
（1）电磁系统,包括吸引线圈、动铁芯和静铁芯；
（2）触头系统,包括三副主触头和两个常开、两个常闭辅助触头,它和动铁芯是连在一起互相联动的；
（3）灭弧装置,一般容量较大的交流接触器都设有灭弧装置,以便迅速切断电弧,免于烧坏主触头；
（4）绝缘外壳及附件,各种弹簧、传动机构、短路环、接线柱等。
工作原理:
http:
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当线圈通电时,静铁芯产生电磁吸力,将动铁芯吸合,由于触头系统是与动铁芯联动的,因此动铁芯带动三条动触片同时运行,触点闭合,从而接通电源。
当线圈断电时,吸力消失,动铁芯联动部分依靠弹簧的反作用力而分离,使主触头断开,切断电源。
交流接触器的选择：
（1）持续运行的设备。
接触器按67-75%算.即100A的交流接触器，只能控制最大额定电流是67-75A以下的设备。
（2）间断运行的设备。
接触器按80%算.即100A的交流接触器，只能控制最大额定电流是80A以下的设备。
（3）反复短时工作的设备。
接触器按116-120%算。
即100A的交流接触器，只能控制最大额定电流是116-120A以下的设备。
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还要考虑工作环境和接触器的结构形式。
还要说明的一点是：
由于市场竞争激烈，国内有些厂家为降低成本，已经在偷工减料，比如：
在线圈的制作减小线径甚至少绕匝数，在触头上用不符合国标的材料或厚度和截面都不够。
这种情况不仅体现在接触器上，在其他如短路器等产品上也是如此。
造成在实际使用中，标的是100A的接触器或短路器，其实际负载量只能在80A甚至更低,故障率很高。
所以，现在有流行的说法是：
用国产低端产品，要按其铭牌说明的额定容量打7折使用!
接法:
一:
一般三相接触器一共有8个点，三路输入，三路输出，还有是控制点两个。
输出和输入是对应的，很容易能看出来。
如果要加自锁的话，则还需要从输出点的一个端子将线接到控制点上面。
二:
首先应该知道交流接触器的原理。
他是用外界电源来加在线圈上，产生电磁场。
加电吸合，断电后接触点就断开。
知道原理后，你应该弄清楚外加电源的接点，也就是线圈的两个接点，一般在接触器的下部，并且各在一边。
其他的几路输入和输出一般在上部，一看就知道。
还要注意外加电源的电压是多少（220V或380V），一般都标得有。
并且注意接触点是常闭还是常开。
如果有自锁控制，根据原理理一下线路就可以了。
电线电缆燃烧特性分类及其标准试验
电线电缆根据其本身具有的燃烧特性，可分为普通电线电缆、阻燃电线电缆、耐火电线电缆、无卤低烟电线电缆及矿物绝缘电缆。
（1）阻燃电线电缆指难以着火并具有防止或延缓火焰蔓延能力的电线电缆。
常用的标准试验为GB／T18380．3（等同于IEC60332-1999）；
（2）耐火电线电缆指在规定温度和时间的火焰燃烧下，仍能保持线路完整性的电线电缆。
常用的标准试验为GB／T12666．6（等效于IEC60331-21-1999）；
（3）无卤低烟电线电缆分为阻燃型和阻燃耐火型两种。
阻燃型指材料不含卤素，燃烧时产生的烟尘较少并且具有阻止或延缓火焰蔓延的电线电缆。
常用的标准试验有GB／T17650．2（等同于IEC60754-2）、GB／T17651．2（等同于IEC61034-2）和GB／T18380．3（等同于EC60332-3）三项。
阻燃耐火型在以上的基础上还需满足保持线路完整性的要求，同时常用的标准试验增加了GB／T12666．6（等效于IEC60331）；
（4）矿物绝缘电缆在火焰中具有不燃和无烟无毒的性能，其本身不会因短路而引起火灾。
常用的标准试验除GB／T12666．6耐火试验外，还应针对火灾实际情况，参照英国BS标准中对电缆的试验有抗喷淋水和抗机械撞击（重物坠落）能力的标准要求。
同时，可以参照国家标准《额定电压750V及以下矿物绝缘电缆及终端》（GBl3033-1991）。
3电线电缆在防火工程设4"
1-中的应用
3．1电线电缆的选用
3．1．1选用原则
一般的用电系统，只需满足非火灾条件下的使用，故可按一般要求选用。
而消防用电设备的供电线路，必须满足消防设备在火灾时的连续供电时间，保证线路的完整性及系统正常运行。
同时，还须考虑电线电缆的火灾危险性，避免因短路、过载而成为火源，在外火的作用下应不助长火灾蔓延，能有效降低有机绝缘层分解的有害气体，避免“二次灾害”的产生。
3．1．2非消防电气线路的选用
（1）普通设备线路穿管敷设时，可采用普通电线；
直埋敷设和穿管暗敷时，可采用普通电缆；
（2）电线电缆成束敷设时，应采用阻燃电线电缆；
（3）用于特级、一级场所的电线电缆应采用无卤低烟型，用于二级场所的电线电缆宜采用无卤低烟型；
（4）用于木结构公共建筑，特级、一级场所中特别重要负荷的电源主干线路，宜采用矿物绝缘电缆。
固态继电器的应用浅析
摘要：
本文介绍了固态继电器的特点、组成分类、原理分析以
及使用选型注意事项。
关键词：
固态继电器；
特点；
分类；
原理；
选型
1.概述
固态继电器（Solid
State
Relay
缩写
SSR）是用分离的电子元器件、集成电路（或芯片）及混合微电路技术结合发展起来的一种具有继电特性的无触点式电子开关。
具有寿命长、可靠性高、开关速度快、电磁干扰小、无噪声、无火花等特点，可广泛应用于航天、航海、家电、机床、通讯、化工、煤矿等工业自动化等领域。
与常规使用的电磁继电器比较（见表1）；
2.固态继电器分类（按输出负载电源分）
2.1交流固态继电器
2.1.1按开关方式分
a.电压过零导通型（简称过零型）b.电压随机导通型（简称随机型）
2.1.2按输出开关元件分
a.双向可控硅输出型b.单向可控硅反并联型（增强型）
2.1.3按安装方式分
a.焊针式：
线路板用，一般为小电流规格B.装置式：
可配置散热器安装固定在金属底板上，大电流规格
2.2直流固态继电器
2.2.1按输入端分
a.光隔离型
b.高频磁隔离，变压器耦合
2.2.2按输出端分
a.大功率三极管
b.功率场效应管
2.3交直流固态继电器
a.光伏耦合器
b.磁隔离
3.
典型交直流固态继电器原理分析
3.1
交流固态继电器（过零型）原理分析
固态继电器由三部分组成：
输入电路、隔离（耦合）和输出电路组成，在输入电路控制端加入信号后，IC1光电耦合器内光敏三极管呈导通状态，R1串接电阻对输入信号进行限流，以保证光耦合器不致损坏。
LED发光二极管指示输入端控制信号，VD1可防止当输入信号正负极性接反时以保护光耦IC1。
V1
在线路中起到交流电压检测作用，使固态继电器在电压过零时开启、负载电流过零时关断。
当IC1光敏三极管截止时（控制端无信号输入时），V1通过R2获得基极电流使之饱和导通,从而使
SCR可控硅门极触发电压UGT被箝在低电位而处于关断状态，最终导致BTA双向可控硅在门极控制端R6上无触发脉冲而处于关断状态。
当IC1光敏三极管导通时（
控制端有信号输入时）
，SCR可控硅的工
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