固態(tài)繼電器實(shí)際上是一種帶光電隔離器的無觸點(diǎn)開關(guān)（用晶體管或可控硅代替常規(guī)繼電器的觸點(diǎn)開關(guān)）。主要品牌有德國（SIEMENS）西門子固態(tài)繼電器，日本（OMRON）歐姆龍固態(tài)繼電器，法國（SCHNEIDER-Electric）施耐德固態(tài)繼電器。
如何選擇SSR的型號(hào)規(guī)格
主要是選取適當(dāng)?shù)念~定電流的固態(tài)繼電器（SSR）除特別說明以外，整流、可控等功率模塊亦然。
根據(jù)不同的負(fù)載類型來選用SSR的額定電流。阻性負(fù)載、感性負(fù)載和容性負(fù)載在剛起動(dòng)時(shí)瞬時(shí)電流較大。即使是純阻性，由于具有正溫度系數(shù)，冷態(tài)時(shí)電阻值較小，因而有較大的起動(dòng)電流。電爐剛接通時(shí)電流為穩(wěn)定時(shí)的1.3—1.4倍。白熾燈接通時(shí)電流為穩(wěn)態(tài)10倍。有些金屬鹵化物燈不但開啟時(shí)間長達(dá)10分鐘，而且有高達(dá)100倍穩(wěn)態(tài)時(shí)的脈沖電流。
異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流為額定值的5—7倍，直流電機(jī)起動(dòng)電流還要大。不但如此，感性負(fù)載還具有較高的反電勢。這是一個(gè)不定值，隨L和di/dt的不同而不同。通常為電源電壓的1—2倍，這樣和電源電壓疊加。有高達(dá)三倍的電源電壓。
容性負(fù)載具有更大的危險(xiǎn)性，因?yàn)槠饎?dòng)時(shí)，由于電容器兩端的電壓不能突變，電容器（負(fù)載）相當(dāng)于短路。這種負(fù)載在選型時(shí)更要特別注意。
需要特別指出的是用戶不要將SSR的浪涌電流值作為選擇負(fù)載起動(dòng)電流的依據(jù)。SSR的浪涌電流值是以晶閘管浪涌電流為標(biāo)準(zhǔn)的。它的前提條件是半個(gè)（或一個(gè)）電源周波。即10或20ms。而前述啟動(dòng)過程，少則幾百毫秒、幾分鐘，多則高達(dá)10分鐘。這點(diǎn)務(wù)必敬請(qǐng)高度注意。
選型方法
1. 在選用小電流規(guī)格印刷電路板使用的固態(tài)繼電器時(shí)，因引線端子為高導(dǎo)熱材料制成，焊接時(shí)應(yīng)在溫度小于250℃、時(shí)間小于10S的條件下進(jìn)行，如考慮周圍溫度的原因，必要時(shí)可考慮降額使用，一般將負(fù)載電流控制在額定值的 1/2以內(nèi)使用。 [2]
2. 各種負(fù)載浪涌特性對(duì)固態(tài)繼電器SSR的選擇
被控負(fù)載在接通瞬間會(huì)產(chǎn)生很大的浪涌電流，由于熱量來不及散發(fā)，很可能使SSR內(nèi)部可控硅損壞，所以用戶在選用繼電器時(shí)應(yīng)對(duì)被控負(fù)載的浪涌特性進(jìn)行分析，然后再選擇繼電器。使繼電器在保證穩(wěn)態(tài)工作前提下能夠承受這個(gè)浪涌電流，選擇時(shí)可參考表2各種負(fù)載時(shí)的降額系數(shù)(常溫下)。
如所選用的繼電器需在工作較頻繁、壽命以及可靠性要求較高的場合工作時(shí)，則應(yīng)在表2的基礎(chǔ)上再乘以0.6以確保工作可靠。
一般在選用時(shí)遵循上述原則，在低電壓要求信號(hào)失真小可選用采用場效應(yīng)管作輸出器件的直流固態(tài)繼器；如對(duì)交流阻性負(fù)載和多數(shù)感性負(fù)載，可選用過零型繼電器，這樣可延長負(fù)載和繼電器壽命，也可減小自身的射頻干擾。如作為相位輸出控制時(shí)，應(yīng)選用隨機(jī)型固態(tài)繼電器。
3. 使用環(huán)境溫度的影響
固態(tài)繼電器的負(fù)載能力受環(huán)境溫度和自身溫升的影響較大，在安裝使用過程中，應(yīng)保證其有良好的散熱條件，額定工作電流在10A以上的產(chǎn)品應(yīng)配散熱器，100A以上的產(chǎn)品應(yīng)配散熱器加風(fēng)扇強(qiáng)冷 。在安裝時(shí)應(yīng)注意繼電器底部與散熱器的良好接觸 ，并考慮涂適量導(dǎo)熱硅脂以達(dá)到最佳散熱效果。
如繼電器長期工作在高溫狀態(tài)下(40℃~80℃)時(shí)，用戶可根據(jù)廠家提供的最大輸出電流與環(huán)境溫度曲線數(shù)據(jù)，考慮降額使用來保證正常工作。
4. 過流、過壓保護(hù)措施
在繼電器使用時(shí)，因過流和負(fù)載短路會(huì)造成SSR固態(tài)繼電器內(nèi)部輸出可控硅永久損壞 ，可考慮在控制回路中增加快速熔斷器和空氣開關(guān)予以保護(hù)型(選擇繼電器應(yīng)選擇產(chǎn)品輸出保護(hù)，內(nèi)置壓敏電阻吸收回路和RC緩沖器，可吸收浪涌電壓和提高 dv/dt耐量）；也可在繼電器輸出端并接 RC吸收回路和壓敏電阻(MOV)來實(shí)現(xiàn)輸出保護(hù)。選用原則是220V選用500V-600V壓敏電阻，380V時(shí)可選用800V-900V壓敏電阻。
5. 繼電器輸入回路信號(hào)
在使用時(shí)因輸入電壓過高或輸入電流過大超出其規(guī)定的額定參數(shù)時(shí)，可考慮在輸入端串接分壓電阻或在輸入端口并接分流電阻，以使輸入信號(hào)不超過其額定參數(shù)值。
6 在具體使用時(shí)，控制信號(hào)和負(fù)載電源要求穩(wěn)定，波動(dòng)不應(yīng)大于10%，否則應(yīng)采取穩(wěn)壓措施。
7. 在安裝使用時(shí)應(yīng)遠(yuǎn)離電磁干擾，射頻干擾源，以防繼電器誤動(dòng)失控。
8. 固態(tài)繼電器開路且負(fù)載端有電壓時(shí)，輸出端會(huì)有一定的漏電流，在使用或設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意。
9. 固態(tài)繼電器失效更換時(shí)，應(yīng)盡量選用原型號(hào)或技術(shù)參數(shù)完全相同的產(chǎn)品，以便與原應(yīng)用線路匹配，保證系統(tǒng)的可靠工作。
交流固態(tài)繼電器按開關(guān)方式分有電壓過零導(dǎo)通型（簡稱過零型）和隨機(jī)導(dǎo)通型（簡稱隨機(jī)型）；
按輸出開關(guān)元件分有雙向可控硅輸出型（普通型）和單向可控硅反并聯(lián)型（增強(qiáng)型）；
按安裝方式分有印刷線路板上用的針插式（自然冷卻，不必帶散熱器）和固定在金屬底板上的裝置式（靠散熱器冷卻）；
另外輸入端又有寬范圍輸入（DC3－32V）的恒流源型和串電阻限流型等。
SSR固態(tài)繼電器以觸發(fā)形式，可分為零壓型(Z)和調(diào)相型(P)兩種。
在輸入端施加合適的控制信號(hào)VIN時(shí)，P型SSR立即導(dǎo)通。當(dāng)VIN撤銷后，負(fù)載電流低于雙向可控硅維持電流時(shí)(交流換向)SSR關(guān)斷。Z型SSR內(nèi)部包括過零檢測電路，在施加輸入信號(hào)VIN時(shí)，只有當(dāng)負(fù)載電源電壓達(dá)到過零區(qū)時(shí)SSR才能導(dǎo)通，并有可能造成電源半個(gè)周期的最大延時(shí)。Z型SSR關(guān)斷條件同P型，但由于負(fù)載工作電流近似正弦波，高次諧波干擾小，所以應(yīng)用廣泛。SSR由于采用輸出器件不同，有普通型(S采用雙向可控硅元件)和增強(qiáng)型(HS采用單向可控硅元件)之分。當(dāng)加有感性負(fù)載時(shí)，在輸入信號(hào)截止t1之前，雙向可控硅導(dǎo)通，電流滯后電源電壓90O(純感時(shí))。t1時(shí)刻輸入控制信號(hào)撤銷，雙向可控硅在小于維持電流時(shí)關(guān)斷(t2)可控硅將承受電壓上升率dv/dt很高的反向電壓。這個(gè)電壓將通過雙向可控硅內(nèi)部的結(jié)電容，正反饋到柵極。如果超過雙向可控硅換向dv/dt指標(biāo)(典型值10V/s將引起換向恢復(fù)時(shí)間長甚至失敗。單向可控硅(增強(qiáng)型SSR)由于處在單極性工作狀態(tài)，此時(shí)只受靜態(tài)電壓上升率所限制(典型值200V/ s)，因此增強(qiáng)型固態(tài)繼電器HS系列比普通型SSR的換向dv/dt指標(biāo)提高了520倍。由于采用兩只大功率單向可控硅反并聯(lián)，改變了電流分配和導(dǎo)熱條件，提高了SSR輸出功率。增強(qiáng)型SSR在大功率應(yīng)用場合，無論是感性負(fù)載還是阻性負(fù)載耐電壓、耐電流沖擊及產(chǎn)品的可靠性，均超過普通固態(tài)繼電器，并達(dá)到了進(jìn)口產(chǎn)品的基本指標(biāo)，是替代普通固態(tài)繼電器的更新產(chǎn)品。
負(fù)載與SSR的選擇
SSR對(duì)一般的負(fù)載應(yīng)是沒有問題的，但也必須考慮一些特殊的負(fù)載條件，以避免過大的沖擊電流和過電壓，對(duì)器件性能造成不必要的損壞。白熾燈、電爐等類的"冷阻"特性，造成開通瞬間的浪涌電流，超過額定工作電流值數(shù)倍。一般普通型SSR，可按電流值的2/3選用。增強(qiáng)型SSR，可按廠商提供的參數(shù)選用。在惡劣條件下的工業(yè)控制現(xiàn)場，建議留有足夠的電壓、電流余量。
某些類型的燈，在燒斷瞬間會(huì)出現(xiàn)低阻抗。氣化和放電通道以及容性負(fù)載，如切換電容器組或電容器電源，會(huì)造成類似短路狀態(tài)�？稍诰�路中進(jìn)一步串聯(lián)電阻或電感，作為限流措施。電機(jī)的開啟和關(guān)閉，也會(huì)產(chǎn)生較大的沖擊電流和電壓。中間繼電器、電磁閥吸合不可靠時(shí)引起的抖動(dòng)，以及電容換向式電機(jī)換向時(shí)，電容電壓 和電源電壓的疊加會(huì)在SSR兩端產(chǎn)生二倍電源的浪涌電壓。
控制變壓器初級(jí)時(shí)，也應(yīng)考慮次級(jí)線路上的瞬態(tài)電壓對(duì)初級(jí)的影響。此外，變壓器也有可能因?yàn)閮蓚�(gè)方向電流不對(duì)稱，造成飽和引起的浪涌電流異�，F(xiàn)象。上述情況，使SSR在特殊負(fù)載的應(yīng)用，多少變得有點(diǎn)復(fù)雜�？尚械霓k法，就是通過示波器去測量可能引起的浪涌電流和電壓，從而選用合適的SSR和保護(hù)措施。
被控負(fù)載在接通瞬間會(huì)產(chǎn)生很大的浪涌電流，由于熱量來不及散發(fā)，很可能使SSR內(nèi)部可控硅損壞，所以用戶在選用繼電器時(shí)應(yīng)對(duì)被控負(fù)載的浪涌特性進(jìn)行分析，然后再選擇繼電器。使繼電器在保證穩(wěn)態(tài)工作前提下能夠承受這個(gè)浪涌電流，選擇時(shí)可參考表2各種負(fù)載時(shí)的降額系數(shù)（常溫下）。
如所選用的繼電器需在工作較頻繁、壽命以及可靠性要求較高的場合工作時(shí)，則應(yīng)在表2的基礎(chǔ)上再乘以0.6以確保工作可靠。
一般在選用時(shí)遵循上述原則，在低電壓要求信號(hào)失真小可選用采用場效應(yīng)管作輸出器件的直流固態(tài)繼電器；如對(duì)交流阻性負(fù)載和多數(shù)感性負(fù)載，可選用過零型繼電器，這樣可延長負(fù)載和繼電器壽命，也可減小自身的射頻干擾。如作為相位輸出控制時(shí)，應(yīng)選用隨機(jī)型固態(tài)繼電器。
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