固态继电器的构成与原理

固态继电器SSR作为继电器家族的一员，由于其半导体构成特性，具有尺寸小、不受磁场干扰、低驱动信号、无触点颤动、无机械老化、高可靠性等优点，广泛应用于安防市场，如被动红外检测、门锁、告警面板、门窗感应器等。以及智能电表监测，包含有功功率、无功功率、任务切换、报警输出、执行驱动、限制功耗等。同时也适用于高压绝缘检测、采样以及电压平衡等作为电子切换开关。

固态继电器的构成与原理

固态继电器常用的结构为二次侧采用MOSFET或者可控硅，对于直流应用可以选择单MOSFET，而对于交流应用可以选择背靠背MOSFET方案或者可控硅反并联结构，因为可控硅的半控型特性，主要应用于交流电流能过零的场合。

产品特点：

作为半导体开关管，Littelfuse/IXYS固态继电器具有：

基于MOSFET开关：

1）单向或者双向输出

2）较小的正向导通电流需求，0.25-20mA

3）较宽的负载电压，30-1000V

4）满足不同需求的负载电流，0.05-6.5A

5）输入与输出绝缘电压，1500-5000Vrms（1分钟）

基于可控硅开关：

1）单向或者双向输出

2）较小的正向导通电流需求，5mA

3）较宽的负载电压，400-800V

4）满足不同需求的负载电流，0.25-5A

5）输入与输出绝缘电压，2500-5000Vrms（1分钟）

市场应用：

基于MOSFET的固态继电器

·安防

·智能家居

·智能电表诊断输出

·实验仪器

·螺线管与阀门控制

·运动控制

基于可控硅的固态继电器

·智能家居（灯，电源开关）

·电机控制（健身器材）

·路灯控制

·交流电源

·交流电表

·燃料与化学泵

固态继电器优势

相比于传统的电磁式继电器，下图尺寸作为参考，实际应用中与工作电压电流等导致其尺寸大小会有所区别。

尺寸与空间：

-缩小25-60%面积，50%高度

电气性能：

-不受磁场干扰

-没有触点颤动

-无火花开关适应于易燃化工泵

-逻辑信号与故障保护

-小10倍的驱动功耗需求

可靠性、耐用性、质量：

-高固态可靠性，长生命周期

-适用于冲击与振动环境

安装：

-PCB易于安装焊接，减少安装成本

固态继电器的典型应用

安防市场：

是固态继电器最典型的应用，包括被动红外监测、门锁、报警面板、门窗感测器。

如下被动红外监测，通过微控制器驱动固态继电器来控制报警装置，在安防领域最大优势是其免受磁场干扰的特性，可以免受外部磁场导致的误动作。

常用规格如下：

电池绝缘监测：

高压绝缘监测在前面一篇文章里面已经详细介绍过，有需求可以去翻一翻。

交流功率控制：

可编程控制器、过程控制、控制面板、远程开关、气体泵等是固态继电器的应用领域

如下分享来自百度百科的继电器的定义、作用以及分类

继电器定义

继电器是一种电控制器件，是当输入量（激励量）的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路）之间的互动关系。通常应用于自动化的控制电路中，它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。

继电器主要作用

继电器是具有隔离功能的自动开关元件，广泛应用于遥控、遥测、通讯、自动控制、机电一体化及电力电子设备中，是最重要的控制元件之一。

继电器一般都有能反映一定输入变量（如电流、电压、功率、阻抗、频率、温度、压力、速度、光等）的感应机构（输入部分）；有能对被控电路实现“通”、“断”控制的执行机构（输出部分）；在继电器的输入部分和输出部分之间，还有对输入量进行耦合隔离，功能处理和对输出部分进行驱动的中间机构（驱动部分）。

作为控制元件，概括起来，继电器有如下几种作用：

扩大控制范围：例如，多触点继电器控制信号达到某一定值时，可以按触点组的不同形式，同时换接、开断、接通多路电路。

放大：例如，灵敏型继电器、中间继电器等，用一个很微小的控制量，可以控制很大功率的电路。

综合信号：例如，当多个控制信号按规定的形式输入多绕组继电器时，经过比较综合，达到预定的控制效果。

自动、遥控、监测：例如，自动装置上的继电器与其他电器一起，可以组成程序控制线路，从而实现自动化运行。

继电器分类

按继电器的工作原理或结构特征分类:

电磁继电器：利用输入电路内电流在电磁铁铁芯与衔铁间产生的吸力作用而工作的一种电气继电器。

固态继电器：指电子元件履行其功能而无机械运动构件的，输入和输出隔离的一种继电器。