一、固态继电器介绍
固态继电器又称固态开关，是由固态电子组成的新型电子开关器件，集光电耦合、大功率双向晶闸管、触发电路和阻容吸收电路于一体。它用来代替传统的电磁继电器，实现单相或三相电机的正反转控制，或其他控制。它具有无触点、无噪音、开关速度快、无火花干扰、可靠性高等优点。
固态继电器按负载电源类型分为交流和DC，按触发类型分为过零触发型。
与传统的电磁继电器(EMR)相比，固态继电器是一种没有机械和运动部件的继电器，但它与电磁继电器具有本质上相同的功能。固态继电器按其工作性质分为DC输入。基本的固态继电器是发光器件、光敏器件和三极管或晶闸管的组合。
二。固态继电器的工作原理
零触发AC-SSR是一种四端器件，其内部电路如图1所示。
1和2是输入端，3和4是输出端。R0为限流电阻，光耦电隔离输入输出电路；V1形成倒相器；R4、R5、V2和晶闸管V3组成过零检测电路；UR是双向整流桥，由V3和UR用来获得双向触发脉冲，使双向晶闸管V4导通；R3和R7是分流电阻，分别用来保护V3和V4；R8和C组成浪涌吸收网络，吸收电源中的峰值电压或浪涌电流，防止对开关电路的冲击。
需要指出的是，所谓的“过零”并不一定非得是电源电压波形的零点，一般是指在10 ~ 25 V或-(10 ~ 25) V范围内触发，如图2所示。在图中，交流电压分为三个区域。第一个区域在-10V ~+10V范围内，称为死区。当在该区域添加输入信号时，SSR无法打开。ⅱ区在10 ~ 25 V和-(10 ~ 25v)之间，称为响应区。在这个区域中，只要添加输入信号，SSR就会立即开启。ⅲ区是振幅大于25V的范围，称为压制区。当输入信号被添加到该区域时，SSR的传导被抑制。
当没有电压信号施加到输入端时，光耦合器的光电晶体管关闭，因为它不接收光，V1饱和，V3和V4关闭，因为没有触发电压。此时，SSR被关闭。当添加输入信号时，光耦合器中的发光二极管发光，光电晶体管饱和，从而关闭V1。此时，如果V3两端的电压在-(10 ~ 25) V或10 ~ 25 V范围内，可以通过适当选择分压电阻R4和R5来关断V2，使V3触发导通，在V 4的控制电极上得到R6→UR→V 3→UR→R7或相反方向的触发脉冲，使V4导通，接通交流电源。另一方面，如果交流电压波形在图2中的区域III，V3和V4的导通由于V2的饱和而被抑制，SSR被抑制，从而实现过零触发控制。因为10 ~ 25 V的幅度与电源电压的幅度相比，可以近似视为“零”。所以一般过零电压大致定义为0 ~ 25V，也就是说在这个区域，只要加上输入信号，过零触发AC-SSR就可以开启。
当输入端电压信号被移除时，光耦合器中的光电晶体管关断，V1饱和，V3关断，但此时，V4保持导通，直到负载电流降低到小于三端双向可控硅开关的保持电流和电源电压，并且SSR关断。
固态继电器的输出器件可分为双向晶闸管和两个反向并联的单向晶闸管。如果负载是诸如电动机的感性负载，则其静态电压上升率dv/dt是一个重要的参数。由于单向晶闸管的静态电压上升率(200V/μs)远高于双向晶闸管的换相指数(10V/μs)，如果用两个大功率单向晶闸管反并联代替双向晶闸管，一方面可以提高输出功率；另一方面也可以提高抗浪涌电流的冲击能力，称为增强型SSR。
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