PDF《一、单相交流固体继电器（SSR）》

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一、单相交流固体继电器(SSR) 1.

概述 固体继电器(亦称固态继电器)英文名称为 Solid State Relay,简称 SSR.它是用半 导体器件代替传统电接点作为切换装置的具有继电器特性的无触点开关器件, 单相 SSR 为四 端有源器件,其中两个输入控制端,两个输出端,输入输出间为光隔离,输入端加上直流或 脉冲信号到一定电流值后,输出端就能从断态转变成通态. 一般情况下,万用表不能判别 SSR 的好坏,正确的方法采用图 1-2 的测试电路:当输入 电流为零时,电压表测出的电压为电网电压,电灯不亮(灯泡功率须 25W 以上) ;

当输入电 流达到一定值以后,电灯亮,电压表测出的电压为 SSR 导通压降(在3V 以下) . (请初次使 用者务必注意: 因SSR 内部有 RC 回路而带来漏电流, 因此不能等同于普通触点式的继电器、 接触器,请参考后面的注意事项) . 1.1 SSR 优缺点 固体继电器工作可靠,寿命长,无噪声,无火花,无电磁干扰,开关速度快,抗干扰能 力强,且体积小,耐冲击,耐振荡,防爆、防潮、防腐蚀、能与 TTL、DTL、HTL 等逻辑电 路兼容,以微小的控制信号达到直接驱动大电流负载.主要不足是存在通态压降(需相应散 热措施) ,有断态漏电流,交直流不能通用,触点组数少,另外过电流、过电压及电压上升率、 电流上升率等指标差. 1.2 SSR 的使用场合 固体继电器目前已广泛应用于计算机外围接口装置,电炉加热恒温系统,数控机械,遥 控系统、工业自动化装置;

信号灯、闪烁器、照明舞台灯光控制系统;

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2 - 复印机、自动洗衣机;

自动消防,保安系统,以及作为电网功率因素补偿的电力电容的切换 开关等等,另外在化工、煤矿等需防爆、防潮、防腐蚀场合中都有大量使用. 1.3 SSR 的分类 交流固体继电器按开关方式分有电压过零导通型(简称过零型)和随机导通型(简称随 机型) ;

按输出开关元件分有双向可控硅输出型(普通型)和单向可控硅反并联型(增强型) ;

按安装方式分有印刷线路板上用的针插式(自然冷却,不必带散热器)和固定在金属底板上 的装置式(靠散热器冷却) ;

另外输入端又有宽范围输入(DC3-32V)的恒流源型和串电阻 限流型等. 1.4 过零型与随机型 SSR 的区别 当输入端施加有效的控制信号时, 随机型 SSR 输出端立即导通(速度为微 秒级) ,而过零型 SSR 则要等到负载电 压过零区域(约±15V)时才开启导通. 当 输入端撤消控制信号后,过零型和随机 型SSR 均在小于维持电流时关断.虽然 过零型 SSR 有可能造成最大半个周期的 延时,但却减少了对负载的冲击和产生 的射频干扰,成为理想的开关器件,在 单刀单掷 的开关场合中应用最为广 泛. 随机型 SSR 的特点是反应速度快, 它可以控制移相触发脉冲达到方便地改 变交流电网电压,从而应用于精确地调 温、调光等阻性负载及部分感性负载场 合. 1.5 双向可控硅输出的普通型与单向可控硅反并联输出的增强型的区别 在感性负载的场合,当SSR 由通态关断时,由于电流、电压的相位不一致,将产生一个 很大的电压上升率 dv/dt(换向 dv/dt)加在双向可控硅两端,如此值超过双向可控硅的换向 dv/dt 指标(典型值为 10V/μs)则将导致延时关断,甚至失败.而单向可控硅为单极性工作状 态,只受静态电压上升率 dv/dt(典型值为 100V/μs)影响,由两只单向可控硅反并联构成的增 强型 SSR 比由一只双向可控硅构成的普通型 SSR 的换向 dv/dt 有了很大提高,因此在感性或 容性负载场合宜选取增强型 SSR. 随机型 SSR 阻性 负载上的电压波形 过零型 SSR 阻性 负载上的电压波形 随机型 SSR 阻性 负载上的电压波形 控制脉冲 电网电压波形 控制电压 电网电压波形 杭州西子固体继电器有限公司 产品说明书 -