固体继电器技术特点与应用

固体继电器技术特点与应用
固体继电器（SSR）是继电器技术发展的一大趋势，也是近几年市场需求增长 快的继电器，在全球继电器中的比例约为8%。据预测，2001-2004年世界固体继电器年均增长率约为8.4%。受测试设备、工业控制系统及PC应用的刺激，2003年对工业用SSR的需求增长两倍左右。通讯、微处理器控制及安全设备用的SSR需求增长20%以上。据Frost Sullivan报告，有从机电继电器转向较贵的固体继电器趋势。 固体继电器的主要优点是：
（1） 无运动零部件，无机械磨损，无动作噪声，无机械故障，可靠性高；
（2） 无燃弧触点，无触点间的火花、电弧，无触点抖动和磨损，对外干扰小；
（3） 开关速度迅速，动作时间可达10-3S以下；
（4） 灵敏度高，控制功率小，可达10-3以下，能很好地与TTL、CMOS电路兼容；
（5） 抗冲击振动性能优良，容易实现零压切换；
（6） 一般用绝缘材料灌封成全封闭整体，所以具有良好的防潮、防霉、防腐性能，防爆性能也极佳；
（7） 半导体器件作为开关工作，寿命长；
（8） 易实现附加功能。
正因为SSR具有上述突出优点，其应用在不断扩大。
4）SSR不允许过压过流工作。由于白炽灯、电炉等负载的冷阻特性，将导致开通瞬间的浪涌电流（一般为额定负载电流的7倍或更大）。对此类负载，负载能力应留有充分的余量。
5）在实际运行中负载短路极易造成继电器损坏。应采用快速熔断器和空气开关保护，避免因负载短路造成继电器损坏。
6）输入工作电压的波动系数应保证在5%以内。
7）为了确保继电器正常工作，环境温度较低时应适当增大输入电流，温度较高时应适当减小输入电流值。
8）若输入电压过高，接近或超过极限时，可外接限流电阻。
9）若用IC直接驱动继电器输入时，应有足够的负载能力和尽可能低的0电平输入。 输出端工作条件：
为确保SSR可靠工作，必须正确使用继电器的 大极限参数和采取必要的保护方法。
1） 峰值电压选择：对于不同性质的负载应正确选择继电器的 大峰值电压。
电感负载：应选取线路电压（有效值）的2-3倍。
纯电阻负载：应选取线路电压（有效值）的1.5-2倍。
2） 输出端RC浪涌吸收回路：继电器的内部装有RC浪涌吸收网络。可根据实际需要外接RC吸收网络。
3） 电源端使用RC浪涌吸收回路：以消除电网在切换时产生的瞬变电压对继电器造成的损坏。
4） SSR开路时，开路电阻不是无穷大，产生一定的漏电流，设计线路时要注意到。 SSR常见失效及原因分析
1）继电器不断开：
（1） 负载电流大于SSR的额定切换电流，这样会使继电器永久短路，此时应使用额定电流较大的SSR。
（2） 在继电器所处的环境温度下，对于所承受的电流来说如散热不良，会损坏输出半导体器件，此时应使用较大的或更有效的散热片。
（3） 线电压瞬变引起SSR输出部分穿通，此时应使用额定电压较高的SSR或提供额外的瞬态保护电路。
（4） 使用的线电压高于SSR的额定电压。