固體繼電器技術特點與應用

固體繼電器技術特點與應用
固體繼電器（SSR）是繼電器技術發展的一大趨勢，也是近幾年市場需求增長 快的繼電器，在全球繼電器中的比例約為8%。據預測，2001-2004年世界固體繼電器年均增長率約為8.4%。受測試設備、工業控制系統及PC應用的刺激，2003年對工業用SSR的需求增長兩倍左右。通訊、微處理器控制及安全設備用的SSR需求增長20%以上。據Frost Sullivan報告，有從機電繼電器轉向較貴的固體繼電器趨勢。 固體繼電器的主要優點是：
（1） 無運動零部件，無機械磨損，無動作噪聲，無機械故障，可靠性高；
（2） 無燃弧觸點，無觸點間的火花、電弧，無觸點抖動和磨損，對外干擾小；
（3） 開關速度迅速，動作時間可達10-3S以下；
（4） 靈敏度高，控制功率小，可達10-3以下，能很好地與TTL、CMOS電路兼容；
（5） 抗沖擊振動性能優良，容易實現零壓切換；
（6） 一般用絕緣材料灌封成全封閉整體，所以具有良好的防潮、防霉、防腐性能，防爆性能也極佳；
（7） 半導體器件作為開關工作，壽命長；
（8） 易實現附加功能。
正因為SSR具有上述突出優點，其應用在不斷擴大。
4）SSR不允許過壓過流工作。由于白熾燈、電爐等負載的冷阻特性，將導致開通瞬間的浪涌電流（一般為額定負載電流的7倍或更大）。對此類負載，負載能力應留有充分的余量。
5）在實際運行中負載短路極易造成繼電器損壞。應采用快速熔斷器和空氣開關保護，避免因負載短路造成繼電器損壞。
6）輸入工作電壓的波動系數應保證在5%以內。
7）為了確保繼電器正常工作，環境溫度較低時應適當增大輸入電流，溫度較高時應適當減小輸入電流值。
8）若輸入電壓過高，接近或超過極限時，可外接限流電阻。
9）若用IC直接驅動繼電器輸入時，應有足夠的負載能力和盡可能低的0電平輸入。 輸出端工作條件：
為確保SSR可靠工作，必須正確使用繼電器的 大極限參數和采取必要的保護方法。
1） 峰值電壓選擇：對于不同性質的負載應正確選擇繼電器的 大峰值電壓。
電感負載：應選取線路電壓（有效值）的2-3倍。
純電阻負載：應選取線路電壓（有效值）的1.5-2倍。
2） 輸出端RC浪涌吸收回路：繼電器的內部裝有RC浪涌吸收網絡。可根據實際需要外接RC吸收網絡。
3） 電源端使用RC浪涌吸收回路：以消除電網在切換時產生的瞬變電壓對繼電器造成的損壞。
4） SSR開路時，開路電阻不是無窮大，產生一定的漏電流，設計線路時要注意到。 SSR常見失效及原因分析
1）繼電器不斷開：
（1） 負載電流大于SSR的額定切換電流，這樣會使繼電器永久短路，此時應使用額定電流較大的SSR。
（2） 在繼電器所處的環境溫度下，對于所承受的電流來說如散熱不良，會損壞輸出半導體器件，此時應使用較大的或更有效的散熱片。
（3） 線電壓瞬變引起SSR輸出部分穿通，此時應使用額定電壓較高的SSR或提供額外的瞬態保護電路。
（4） 使用的線電壓高于SSR的額定電壓。