3.固態(tài)繼電器的特點(diǎn)

SSR成功地實(shí)現(xiàn)了弱信號(hào)(Vsr)對(duì)強(qiáng)電(輸出端負(fù)載電壓)的控制。由于光耦合器的應(yīng)用，使控制信號(hào)所需的功率極低(約十余毫瓦就可正常工作)，而且Vsr所需的工作電平與TTL、HTL、CMOS等常用集成電路兼容，可以實(shí)現(xiàn)直接聯(lián)接。這使SSR在數(shù)控和自控設(shè)備等方面得到廣泛應(yīng)用。在相當(dāng)程度上可取代傳統(tǒng)的“線圈—簧片觸點(diǎn)式”繼電器(簡(jiǎn)稱“MER”)。

SSR由于是全固態(tài)電子元件組成，與MER相比，它沒(méi)有任何可動(dòng)的機(jī)械部件，工作中也沒(méi)有任何機(jī)械動(dòng)作；SSR由電路的工作狀態(tài)變換實(shí)現(xiàn)“通”和“斷”的開(kāi)關(guān)功能，沒(méi)有電接觸點(diǎn)，所以它有一系列MER不具備的優(yōu)點(diǎn)，即工作高可靠、長(zhǎng)壽命(有資料表明SSR的開(kāi)關(guān)次數(shù)可達(dá)108-109次，比一般MER的106高幾百倍)；無(wú)動(dòng)作噪聲；耐振耐機(jī)械沖擊；安裝位置無(wú)限制；很容易用絕緣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極佳。這些特點(diǎn)使SSR可在軍事(如飛行器、火炮、艦船、車載武器系統(tǒng))、化工、井下采煤和各種工業(yè)民用電控設(shè)備的應(yīng)用中大顯身手，具有超越MER的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

交流型SSR由于采用過(guò)零觸發(fā)技術(shù)，因而可以使SSR安全地用在計(jì)算機(jī)輸出接口上，不必為在接口上采用MER而產(chǎn)生的一系列對(duì)計(jì)算機(jī)的干擾而煩惱。此外，SSR還有能承受在數(shù)值上可達(dá)額定電流十倍左右的浪涌電流的特點(diǎn)。

3.1固態(tài)繼電器的優(yōu)點(diǎn)

3.1.1高壽命，高可靠:SSR沒(méi)有機(jī)械零部件，有固體器件完成觸點(diǎn)功能，由于沒(méi)有運(yùn)動(dòng)的零部件，因此能在高沖擊，振動(dòng)的環(huán)境下工作，由于組成固態(tài)繼電器的元器件的固有特性，決定了固態(tài)繼電器的壽命長(zhǎng)，可靠性高。

3.1.2靈敏度高，控制功率小，電磁兼容性好:固態(tài)繼電器的輸入電壓范圍較寬，驅(qū)動(dòng)功率低，可與大多數(shù)邏輯集成電路兼容不需加緩沖器或驅(qū)動(dòng)器。

3.1.3快速轉(zhuǎn)換:固態(tài)繼電器因?yàn)椴捎霉腆w其間，所以切換速度可從幾毫秒至幾微妙。

3.1.4電磁干擾笑:固態(tài)繼電器沒(méi)有輸入'線圈“，沒(méi)有觸點(diǎn)燃弧和回跳，因而減少了電磁干擾。大多數(shù)交流輸出固態(tài)繼電器是一個(gè)零電壓開(kāi)關(guān)，在零電壓處導(dǎo)通，零電流處關(guān)斷，減少了電流波形的突然中斷，從而減少了開(kāi)關(guān)瞬態(tài)效應(yīng)。

3.2固態(tài)繼電器的缺點(diǎn)

3.2.1導(dǎo)通后的管壓降大，可控硅或雙相控硅的正向降壓可達(dá)1～2V，大功率晶體管的飽和壓漿液災(zāi)1～2V之間，一般功率場(chǎng)效應(yīng)管的導(dǎo)通電祖也較機(jī)械觸點(diǎn)的接觸電阻大。

3.2.2半導(dǎo)體器件關(guān)斷后仍可有數(shù)微安至數(shù)毫安的漏電流，因此不能實(shí)現(xiàn)理想的電隔離。

3.2.3由于管壓降大，導(dǎo)通后的功耗和發(fā)熱量也大，大功率固態(tài)繼電器的體積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于同容量的電磁繼電器，成本也較高。

3.2.4電子元器件的溫度特性和電子線路的抗干擾能力較差，耐輻射能力也較差，如不采取有效措施，則工作可靠性低。

3.2.5固態(tài)繼電器對(duì)過(guò)載有較大的敏感性，必須用快速熔斷器或RC阻尼電路對(duì)其進(jìn)行過(guò)在保護(hù)。固態(tài)繼電器的負(fù)載與環(huán)境溫度明顯有關(guān)，溫度升高，負(fù)載能力將迅速下降。

4.固態(tài)繼電器的技術(shù)參數(shù)及選用

4.1固態(tài)繼電器的技術(shù)參數(shù)

4.1.1輸入電壓范圍：在環(huán)境溫度25'c下，固態(tài)繼電器能夠工作的輸入電壓范圍。

4.1.2輸入電流：在輸入電壓范圍內(nèi)某一特定電壓對(duì)應(yīng)的輸入電流值。

4.1.3接通電壓：在輸入端加該電壓或大于該電壓值時(shí)，輸出端確保導(dǎo)通。

4.1.4關(guān)斷電壓：在輸入端加該電壓或小于該電壓值時(shí)，輸出端確保導(dǎo)通。

4.1.5反極性電壓：能夠加在繼電器輸入端上，而不應(yīng)起永久性破壞的最大允許反向電壓。

4.1.6額定輸出電流：環(huán)境25'C時(shí)的最大穩(wěn)態(tài)工作電流。

4.1.7額定輸出電壓：能夠承受的最大負(fù)載工作電壓。

4.1.8輸出電壓降：當(dāng)繼電器處于導(dǎo)通時(shí)，在額定輸出電流下測(cè)得的輸出端電壓。

4.1.9輸出漏電流：當(dāng)繼電器處于關(guān)斷狀態(tài)施加額定輸出電壓時(shí)，流經(jīng)負(fù)載的電流值。

4.1.10接通時(shí)間：當(dāng)繼電器接通時(shí)，加輸入電壓到接通電壓開(kāi)始至輸出達(dá)到其電壓最終變化的90%為止之間的時(shí)間間隔。

4.1.11關(guān)斷時(shí)間：當(dāng)繼電器關(guān)斷時(shí)，切除輸入電壓到關(guān)斷電壓開(kāi)始至輸出達(dá)到其電壓最終變化的10%為止之間的時(shí)間間隔。

4.1.12過(guò)零電壓：對(duì)交流過(guò)零型固態(tài)繼電器，輸入端加入額定電壓，能使繼電器輸出端導(dǎo)通的最大起始電壓。

4.1.13最大浪涌電壓：繼電器能承受的而不致造成永久性損壞的非重復(fù)浪涌(或過(guò)載)電流。

4.1.14電器系統(tǒng)峰值：在繼電器工作狀態(tài)繼電器輸出端能夠承受的最大迭加的瞬時(shí)峰值擊穿電壓。

4.1.15電壓指數(shù)上升率dv/dt：繼電器的輸出元件能夠承受的不使其導(dǎo)通的電壓上升率。

4.1.16工作溫度：繼電器安規(guī)范安裝或不安裝散熱板時(shí)，其正常工作的環(huán)境溫度范圍。

4.2固態(tài)繼電器的選用

功率固態(tài)繼電器的特性參數(shù)包括輸入和輸出參數(shù)，下面以北京科通繼電器總廠生產(chǎn)的GX-10F繼電器為例，列出輸入、輸出參數(shù)，詳見(jiàn)表1，根據(jù)輸入電壓參數(shù)值大小，可確定工作電壓大小。如采用TTL或CMOS等邏輯電平控制時(shí)，最好采用有足夠帶載能力的低電平驅(qū)動(dòng)，并盡可能使“0”電平低于0.8 V。如在噪聲很強(qiáng)的環(huán)境下工作，不能選用通、斷電壓值相差小的產(chǎn)品，必需選用通、斷電壓值相差大的產(chǎn)品，(如選接通電壓為8 V或12 V的產(chǎn)品)這樣不會(huì)因噪聲干擾而造成控制失靈 。輸出參數(shù)的項(xiàng)目較多，現(xiàn)對(duì)主要幾個(gè)參數(shù)說(shuō)明如下：

表1SSR技術(shù)參數(shù)

4.2.1額定輸入電壓；它是指定條件下能承受的穩(wěn)態(tài)阻性負(fù)載的最大允許電壓有效值。如果受控負(fù)載是非穩(wěn)態(tài)或非阻性的，必需考慮所選產(chǎn)品是否能承受工作狀態(tài)或條件變化時(shí)(冷熱轉(zhuǎn)換、靜動(dòng)轉(zhuǎn)換、感應(yīng)電勢(shì)、瞬態(tài)峰值電壓、變化周期等) 所產(chǎn)生的最大合成電壓。例如負(fù)載為感性時(shí)，所選額定輸出電壓必須大于兩倍電源電壓值，而且所選產(chǎn)品的阻斷(擊穿)電壓應(yīng)高于負(fù)載電源電壓峰值的兩倍。如在電源電壓為交流220V、一般的小功率非阻性負(fù)載的情況下，建議選用額定電壓為400V—600V的SSR產(chǎn)品；但對(duì)于頻繁啟動(dòng)的單相或三相電機(jī)負(fù)載，建議選用額定電壓為660V—800V的SSR產(chǎn)品。