Electronicsloves 的固态继电器 (SSR) 简介

什么是固态继电器 SSR？

固态继电器 (SSR) 充当非接触式开关，当在其控制端子上施加小的外部电压时，它会打开或关闭。电子设备由固态电子元件组成。它可以在无接触、无火花的情况下开启和关闭。 SSR 中缺少可移动部件，这使得它们的开关速度比机电继电器快得多。由于同样的原因，它们的使用寿命更长并且需要更少的维护。

SSR 相对于电磁继电器的优势：

前面提到的固态继电器使用寿命更长，并且由于缺少任何会导致设备磨损的活动部件，因此需要较少的维护。 SSR 还表现出更高的可靠性、更长的使用寿命、更快的开关速度、更小的尺寸。

固态继电器的用途：

固态继电器有多种用途。例如，它们广泛用于 CNC 机床（计算机数控机床）、远程控制系统和自动化工业设备中。这些包括所有类型的行业，即化学、医疗、食品和饮料、塑料、包装、照明等。它们也用于运动控制设备。

固态继电器如何工作？

这里我们将讨论固态继电器背后的基本工作原理。我们首先可以根据 SSR 的应用将 SSR 分为两种类型：AC SSR 和 DC SSR。

我们将以 AC SSR 为例来了解 SSR 背后的工作原理。 SSR的主体由耦合电路、触发电路、过零控制电路和开关电路组成。 SSR本身只有两个输入端和两个输出端。

SSR只需输入端的小电压，即可控制输出端的通断状态。耦合电路在输入和输出端之间提供通道，但切断输入和输出端之间的电气连接，以防止输出影响输入。光耦合器用于耦合电路中，具有良好的动作灵敏度和较高的响应速度，并能承受较高的输入输出电压。发光二极管用作输入端的负载。它可以直接连接到计算机输出接口，因此可以由逻辑电平“1”和“0”控制。

接下来，触发电路用于产生所需的触发信号来驱动开关电路。过零控制电路用于控制可能产生的任何射频干扰。它还可以防止高次谐波的干扰和对电网的污染。

接下来，我们有一个缓冲电路，用于防止来自电源的浪涌和尖峰对开关元件三端双向可控硅开关元件的冲击和干扰。现在如果我们谈论DC SSR，它们内部没有使用过零控制电路和缓冲电路，并且通常使用大功率晶体管作为开关元件。然而，它们的工作原理是相同的。

如何为您的应用选择最佳 SSR：

1：负载类型

首先，确定您的负载类型。电阻负载类型将电能转化为热和光（例如在加热元件和灯泡中）。这种类型的负载最好使用过零 SSR 进行切换，其中输出在电压正弦波的第一个过零处激活，通常在 8.33 毫秒内。可以使用电感负载，这些负载可以抵抗电流变化，例如螺线管、线圈、泵等。在施加控制电压后立即启动 SSR，通常小于 0.35 毫秒。变压器等较重的感性负载类型应使用峰值开关 SSR 进行开关。在这些 SSR 中，SSR 线电压的第一个峰值会激活输出。现在，如果我们谈论不太常见的容性负载，它们会抵抗电压的变化，并且部分存在于快速充电和放电的情况下，例如闪光灯中的情况。

2：极数

接下来确定连接到负载的电压极数或线数。如果您使用的是直流负载，则需要一个单极 VDC SSR。另一方面，对于单相交流负载，您需要一个单极 VAC SSR。如果您使用三相交流负载，请考虑是否要通过两极或三极固态继电器切换交流电压的两极或三极。

3：负载电压和电流

接下来，您必须确定负载的最大交流或直流电压和电流。您可以在电机、加热器或其他设备的规格上找到这些信息。 SSR 通常在 120 或 240 VAC 或 208、240、480 或 600 VAC 下切换一相，用于交流负载的三相应用。

4：控制电压或输入信号

现在您需要确定使负载通电和释放电压所需的控制电压，低于此电压负载将断电。这些电压将控制您的 SSR。 SSR 没有一个固定的控制器电压；相反，它们的输入范围包括 VAC、VDC 或双 VAC、VDC。如果您需要按比例控制负载，您将需要一些额外的规格来选择正确的固态继电器。这是通过 0-10 VDC 或 4-20 mA 控制信号完成的。您还应该为您的负载和应用确定最佳输出开关类型。

5：环境温度

接下来，确定您的环境温度。 SSR 的最大额定电流取决于安装时的环境温度。较高的温度会降低 SSR 的电流额定值。许多 SSR 通常需要散热器以确保最佳性能。为了指定正确的散热器类型，您应该了解环境温度以及安装方向。

6：选择安装类型

SSR 有多种安装配置。由于空间和散热限制较小，PCB 安装 SSR 使用有限的负载尺寸。机箱安装 SSR 需要散热器才能达到 SSR 电流额定值。如果负载低于 5A 或 8A（如果安装表面是金属类型），则 SSR 通常可以在没有散热器的情况下安装。

如果您不想处理尺寸和安装问题，也可以选择 DIN 导轨安装型号。 DIN 导轨安装型号直接卡在 DIN 导轨上，可直接接线和使用。类别和设计中提供了一些更高级的 SSR。