結(jié)構(gòu)及原理

常用固態(tài)繼電器幾乎都是模塊化的四端有源器件，其中兩端為輸入控制端，另外兩端為輸出受控端，其基本構(gòu)成如圖29-1所示。器件中多采用光電耦合器實(shí)現(xiàn)輸入與輸出之間的電氣隔離。輸出受控端利用開(kāi)關(guān)三極管、雙向晶閘管等半導(dǎo)體器件的開(kāi)關(guān)特性，實(shí)現(xiàn)無(wú)觸點(diǎn)、無(wú)火花地接通和斷開(kāi)外接控制電路的目的。整個(gè)器件無(wú)可動(dòng)部件及觸點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)相當(dāng)于常用電磁繼電器一樣的功能。

普通固態(tài)繼電器的內(nèi)部等效電路如圖29-2所示。當(dāng)給固態(tài)繼電器的輸入端IN接上合適的控制信號(hào)時(shí)，其輸出端OUT就會(huì)從關(guān)斷狀態(tài)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)；控制信號(hào)撤消后，輸出端OUT恢復(fù)關(guān)斷狀態(tài)。從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)輸出端所接負(fù)載（注意負(fù)載應(yīng)串入輸出端回路）電源的無(wú)觸點(diǎn)“開(kāi)”或“關(guān)”自動(dòng)控制。

固態(tài)繼電器按輸出端極性的不同，可分為直流式和交流式兩大類(lèi)。直流固態(tài)繼電器（ DC-SSR）的電路原理參見(jiàn)圖29-2（ a），其控制電壓由輸入端IN輸入，通過(guò)光電耦合器將控制信號(hào)耦合至接收電路，經(jīng)放大處理后驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)三極管VT導(dǎo)通。顯然，直流固態(tài)繼電器的輸出端OUT在接入被控電路回路中時(shí)，是有正、負(fù)極之分的。交流固態(tài)繼電器（AC-SSR）的電路原理參見(jiàn)圖29-2 （b），與直流固態(tài)繼電器不同的是，其開(kāi)關(guān)元件采用了雙向晶閘管VS或其他交流開(kāi)關(guān)，因此它的輸出端OUT無(wú)正、負(fù)極之分，可以控制交流回路的通斷。

由于固態(tài)繼電器的輸入端和輸出端之間采用了成熟可靠的光電隔離等技術(shù)，這使得所接控制弱電和被控強(qiáng)電在電氣上完全隔離，因此從各種弱電設(shè)備輸出的信號(hào)可以直接加在固態(tài)繼電器的輸入控制端上，無(wú)需另外的保護(hù)電路等。固態(tài)繼電器和傳統(tǒng)的電磁繼電器相比較，具有的優(yōu)點(diǎn)是：工作可靠、壽命長(zhǎng)、無(wú)噪聲、無(wú)火花、無(wú)電磁干擾、開(kāi)關(guān)速度快、抗干擾能力強(qiáng)、體積小、耐沖擊、耐振動(dòng)、防爆、防潮、防腐蝕，能與TTL. DTL. HTL等邏輯電路兼容，可以通過(guò)微小的控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)直接驅(qū)動(dòng)大電流負(fù)載的目的。正因?yàn)槿绱?，固態(tài)繼電器在很多領(lǐng)域正逐漸取代電磁繼電器。

但固態(tài)繼電器也存在一些缺點(diǎn)，主要是輸出端在導(dǎo)通時(shí)存在一定的電壓降，即本身有功耗，需采取相應(yīng)的散熱措施；在斷開(kāi)時(shí)存在一定的漏電流。另外，固態(tài)繼電器的控制狀態(tài)比較單一、過(guò)載能力差，并且直流繼電器和交流繼電器不能通用。

（1）交、直流固態(tài)繼電器的判別：通常，在直流固態(tài)繼電器外殼的輸入端和輸出端旁，均標(biāo)有“+”、“-”符號(hào)，并注有“Dc輸入”、“DC輸出”字樣。而交流固態(tài)繼電器只能在輸入端上標(biāo)出“+”、“-”符號(hào)，輸出端無(wú)正、負(fù)之分。

（2）輸入端與輸出端的判別： 無(wú)標(biāo)識(shí)的固態(tài)繼電器， 萬(wàn)用表R×10 k 檔，通過(guò)分別測(cè)量各引腳 的正、反向電阻值來(lái)判別輸入端與輸出端。當(dāng)測(cè)出某兩引腳 的正向電阻較小、而反向電阻為無(wú)窮大時(shí)，這兩只引腳即為輸入端，其余兩腳為輸出端。而在阻值較小的一次測(cè)量中，黑表筆接的是正輸入端，紅表筆接的是負(fù)輸入端。

若測(cè)得某兩引腳 的正、反向電阻均為0，則說(shuō)明該固態(tài)繼電器已擊穿損壞。若測(cè)得固態(tài)繼電器各引腳 的正、反向電阻值均為無(wú)窮大，則說(shuō)明該固態(tài)繼電器已開(kāi)路損壞