1、固体继电器工作原理图 收藏 固体继电器（Solid State Relay SSR)是利用现代微电子技术与电力电子技术相结合而发展起来的一种新型无触点电子开关器件。它可以实现用微弱的控制信导(几毫安到几十毫安)控制 01A 直至几百 A 电流负载，进行无触点接通或分断。固体继电器是一种四端器件，两个输入端，两个输出端。输入端接控制信号，输出端与负载、电源串联，SSR 实际是一个受控的电力电子开关。固体继电器由输入电路、驱动电路和输出电路三部分组成。该电路由信号输人电路、零电压检测控制电路、工作指示电路、双向晶闸管控制电路和吸收电路几部分组成。采用了光电耦合器 GD 作为输入电路和输出电路之间的
2、隔离元件，VD 是防止 Vin 正负接反烧坏 GD。电路工作过程：当无输入信号时，GD 中的光敏三极管裁止，VT1 是交流电压零点检测器，通过 R3 获得基极电流而饱和导通，将 VTH 的门极箝在低电位而处于关断状态。当有输人信号时，光敏三极管导通，此时 VTH 的状态由 VT1 决定，如此电源电压大于过零电压时，分压器 R3、R2 的分压点 P 电压大于 VBE1，VT1 饱和导通，SCR 门极因箝位在低电位而截止，TR 的门极因没有触发脉冲而处于关断状态。只有当电源电压小于过零电压，P 点电压小于VBE1 时 G1 截止，SCR 门极获得触发信号而导通。在 TR 的门极获得触发脉冲，TR
3、就导通从而接通负载电源。当输入信号关断后 GD 中的光敏三极管截止， G1 饱和导通使SCR 门极箝位在低电位而关断，但是此时 TR 仍保持导通状态，负载上仍有电流流过，直到负载电流随 VAC 减小到小于双向晶闸管TR 的维持电流后才会自行关断，切断负载电源。固态继电器应用电路图大全应用电路图1. 与传感器的连接SSR 可直接连接接近开关、光电开关等传感器。2. 白炽灯的闪烁控制3.电气炉的温度控制4. 单相感应电动机的正反运转注 1. SR1、SSR2 其中一个为断开侧 SSR 的 LOAD 端子间电压， 由于通过 LC结合， 电压约为电源电压的 2 倍，请务必使用具备电源电压 2 倍以上的
4、输出额定电压的 SSR（例） 电源电压交流 100的单相感应电动机的正反运转， 应使用有交流 200以上输出电压的 SSR注 2. 切换 SW1 和 SW2 时， 请务必确保有 30ms 以上的时滞。5. 三相感应电动机的接通、断开控制6. 三相电机的正反运转SSR 三相电机正反运转时， 请注意 SSR 的输入信号。如右上图所示， 同时切换 SW1 和 SW2 时， 负载侧发生相间短路， 会损坏 SSR 的输出元件。这是由于即使没有至 SSR 输入端子的输入信号， 输出元件（三端双向可控硅开关） 仍处于导通状态， 直至负载电流为 0。因此， 切换 SW1 和 SW2 时， 请务必设定 30ms
5、 以上的时滞。另外， 由于至 SSR 输入电路的干扰等导致的 SSR 误动作， 也会导致相间短路、SSR 损坏。作为此时的对策例， 在电路中接入防止产生短路事故的保护电阻R。对于保护电阻 R， 请根据 SSR 的浪涌接通电流容量确定。例如， G3NA-220B 的浪涌接通电流容量为 220Apeak， 因此为 R220V2/220A1.4。另外， 考虑到电路电流、通电时间等， 请插到消耗功率较小的一侧。另外， 对于电阻的功率， 请根据 PI2R安全率进行计算。（I负载电流、R保护电阻、安全率 35）7. 变压器负载的冲击电流变压器负载时的冲击电流，在电抗不运作的 2 次侧开放状态下为最大。另外
6、， 由于其最大电流是电源频率的 1/2 周， 若不用示波器将很难进行测定。为此， 应测定变压器一次侧的直流电阻， 据此预测冲击电流。（实际上， 由于固有电抗运作， 其结果比该计算值还少）。I peakV peak/R(2V)/R假设在负载电源电压 220V 使用一次侧的直流电阻 3 欧姆的变压器， 则此时的冲击电流为， I peak(1.414220)/3103.7A本公司规定 SSR 的浪涌接通电流容量为非反复（ 1 天 1-2 次）， 请选择能反复使用具备该 I peak 的 2 倍的浪涌接通电流容量的 SSR。此时， 请选择具备 207.4A 以上浪涌接通电流容量、G3-220 以上的
7、SSR。另外， 若对此进行逆运算， 即可算出满足 SSR 的变压器一次侧的直流电阻值。RV peak/I peak(2V)/I peak有关变压器一次侧的直流电阻值适用 SSR 的一览表， 请参考附件。另外，该一览表表示满足冲击电流的 SSR，还必须结合变压器的稳定电流满足各 SSR 的额定电流。SSR 的额定电流G3-240下划线 2 位的数字显示稳定电流。（此时为 40A）仅 G3NH 时 ： G3NH-075B=75A、G3NH-150B=150A条件 1 ： SSR 的环境温度（=柜内温度） 应在各 SSR 的额定温度以内。条件 2 ： 应为安装正规散热器的状态。负载电源电压 100V
8、 时适用 SSR变压器一次侧的直流电阻()冲击电流(A)SSR 的浪涌接通电流容量(A) G3P G3NA G3NE G3NH4.8 以上 30 60 -205 -205 1.94.7 75 150 -210-215 -210 -210 1.31.8 110 220 -220-225 -220 -220 0.651.2 220 440-235-240-245-260-240 0.360.64 400 800 -20750.160.35 900 1,800 -2150负载电源电压 110V 时适用 SSR变压器一次侧的直流电阻()冲击电流(A)SSR 的浪涌接通电流容量(A) G3P G3NA
9、G3NE G3NH5.2 以上 30 60 -205 -205 2.15.1 75 150 -210-215 -210 -210 1.52.0 110 220 -220-225 -220 -220 0.711.4 220 440-235-240-245-260-240 0.390.70 400 800 -20750.180.38 900 1,800 -2150负载电源电压 120V 时适用 SSR变压器一次侧的直流电阻()冲击电流(A)SSR 的浪涌接通电流容量(A) G3P G3NA G3NE G3NH5.7 以上 30 60 -205 -205 2.35.6 75 150 -210-215
10、 -210 -210 1.62.2 110 220 -220-225 -220 -220 0.781.5 220 440-235-240-245-260-240 0.430.77 400 800 -20750.190.42 900 1,800 -2150负载电源电压 200V 时适用 SSR变压器一次侧的直流电阻()冲击电流(A)SSR 的浪涌接通电流容量(A) G3P G3NA G3NE G3NH9.5 以上 30 60 -205 -205 3.89.4 75 150 -210-215 -210 -210 2.63.7 110 220 -220-225 -220 -220 1.32.5 22
11、0 440-235-240-245-260-240 0.711.2 400 800 -20750.320.70 900 1,800 -2150负载电源电压 220V 时适用 SSR变压器一次侧的直流电阻()冲击电流(A)SSR 的浪涌接通电流容量(A) G3P G3NA G3NE G3NH10.4 以上 30 60 -205 -205 4.210.3 75 150 -210-215 -210 -210 2.94.1 110 220 -220-225 -220 -220 1.52.8 220 440-235-240-245-260-240 0.781.4 400 800 -20750.350.7
12、7 900 1,800 -2150负载电源电压 240V 时适用 SSR变压器一次侧的直流电阻()冲击电流(A)SSR 的浪涌接通电流容量(A) G3P G3NA G3NE G3NH11.4 以上 30 60 -205 -205 4.611.3 75 150 -210-215 -210 -210 3.14.5 110 220 -220-225 -220 -220 1.63.0 220 440-235-240-245-260-240 0.851.5 400 800 -20750.380.84 900 1,800 -2150负载电源电压 400V 时适用 SSR变压器一次侧的直流电阻()冲击电流(
13、A)SSR 的浪涌接通电流容量(A) G3P G3NA G3NE G3NH7.6 以上 75 150 -410 5.27.5 110 220 -420-430 -420 2.65.1 220 440 -435-445 1.52.5 400 800 -40750.631.4 900 1,800 -4075负载电源电压 440V 时适用 SSR变压器一次侧的直流电阻()冲击电流(A)SSR 的浪涌接通电流容量(A) G3P G3NA G3NE G3NH8.3 以上 75 150 -410 5.78.2 110 220 -420-430 -420 2.95.6 220 440 -435-445 1.
14、62.8 400 800 -40750.701.5 900 1,800 -4075负载电源电压 480V 时适用 SSR变压器一次侧的直流电阻()冲击电流(A)SSR 的浪涌接通电流容量(A) G3P G3NA G3NE G3NH9.1 以上 75 150 -410 6.29.0 110 220 -420-430 -420 3.16.1 220 440 -450 8. 变压器的分接头转换通过 SSR 切换变压器的分接头时， 请注意感应 OFF 侧 SSR 的电压。感应电压与卷数（ 分接头电压） 成比例。下图中，电源电压 200V， N1 100 次、N2100 次，若 SSR2 置于 ON，
15、则会在 SSR1 两端施加电源电压 2 倍的电压 400V， 因此， 对于 SSR1， 务必使用 400V 的 SSR。固体继电器原理图固体继电器 SSR固体继电器（Solid State Relay SSR)是利用现代微电子技术与电力电子技术相结合而发展起来的一种新型无触点电子开关器件。它可以实现用微弱的控制信导(几毫安到几十毫安)控制 01A 直至几百 A 电流负载，进行无触点接通或分断。固体继电器是一种四端器件，两个输入端，两个输出端。输入端接控制信号，输出端与负载、电源串联，SSR 实际是一个受控的电力电子开关，其等效电路如图。由于固体继电器具有高稳定、高可靠、无触点及寿命长等优点，广
16、泛应用在电动机调速、正反转控制、调光、家用电器、烘箱烘道加温控温、送变电电网的建设与改造、电力拖动、印染、塑科加工、煤矿、钢铁、化工和军用等方面。固体继电路工作原理 固体继电器与通常的电磁继电器不同：无触点、输入电路与输出电路之间光(电)隔离、由分立元件半导体微电子电路芯片和电力电子器件组装而成，以阻燃型环氧树脂为原料，采用灌封技术持其封闭在外壳中、使与外界隔离，具有良好的耐压、防腐、防潮抗震动性能。固体继电器由输入电路、驱动电路和输出电路三部分组成。这里仅以应用较多的交流过零型固体继电器为例，介绍其工作原理。该电路采用了过零触发技术，具有电压过零时开启，负裁电流过零时关断的特性，在负载上可以
17、得到一个完整的正弦波形，因此电路的射频干扰很小。该电路由信号输人电路、零电压检测控制电路、工作指示电路、双向晶闸管控制电路和吸收电路几部分组成。采用了光电耦合器 GD 作为输入电路和输出电路之间的隔离元件，VD 是防止 Vin 正负接反烧坏 GD。电路工作过程：当无输入信号时，GD 中的光敏三极管裁止，VT1 是交流电压零点检测器，通过 R3 获得基极电流而饱和导通，将 VTH 的门极箝在低电位而处于关断状态。当有输人信号时，光敏三极管导通，此时 VTH 的状态由 VT1 决定，如此电源电压大于过零电压时，分压器 R3、R2 的分压点 P 电压大于 VBE1，VT1饱和导通，SCR 门极因箝位
18、在低电位而截止，TR 的门极因没有触发脉冲而处于关断状态。只有当电源电压小于过零电压，P 点电压小于 VBE1 时 G1 截止，SCR门极获得触发信号而导通。在 TR 的门极获得触发脉冲，TR 就导通从而接通负载电源。当输入信号关断后 GD 中的光敏三极管截止， G1 饱和导通使 SCR 门极箝位在低电位而关断，但是此时 TR 仍保持导通状态，负载上仍有电流流过，直到负载电流随 VAC 减小到小于双向晶闸管 TR 的维持电流后才会自行关断，切断负载电源。此主题相关图片如下：由于触发信号方式不同，ACSSR 还分为过零型触发(Z 型)和非过零型或随机型(P 型)触发两种，如图为其工作波形图。可见过零型和非过零型之间的区别主要在于负载交流电流导通的条件。过零型在输入信号 Vin 施加的 t1 时刻，由于此时电源电压处在非过零区，其输出端不导通，只有当电源电压到达过零区 t2时，输出端负载中才有电流流过。而非过零型在接近开关接线图1）接近开关有两线制和三线制之区别，三线制接近开关又分为 NPN 型和 PNP 型，它们的接线是不同的。请见下图所示：
