20个固态继电器（SSR）的使用详解，不看就亏了

1 、什么是固态继电器，有什么优缺陷？

固态继电器（亦称固体继电器）英文称呼为SolidState Relay，简称SSR。它是用半导体器件代替传统电接点作为切换安装的具有继电器特性的无触点开关器件，单相SSR为四端有源器件，此中两个输入控制端，两个输入端，输入输入间为光断绝，输入端加上直流或脉冲信号到一定电流值后，输入端就能从断态转变成通态。

2、固态继电器可使用于哪些场合？

固态继电器现在已广泛使用于盘算机边沿接口安装，电炉加热恒温体系，数控机器，遥控体系、产业主动扮安装；信号灯、闪灼器、照明舞台灯光控制体系；仪器仪表、医疗器具、复印机、主动洗衣机；主动消防，保安体系，以及作为电网功率要素补偿的电力电容的切换开关等等，别的在化工、煤矿等需防爆、防潮、防腐化场合中都有多量使用。

3、固态继电器可分为哪些典范？

交换固态继电器按开关办法分有电压过零导通型（简称过零型）和随机导通型（简称随机型）；按输入开关元件分有双向可控硅输入型（平凡型）和单向可控硅反并联型（加强型）；按安装办法分有印刷线路板上用的针插式（天然冷却，不必带散热器）和安稳在金属底板上的安装式（靠散热器冷却）；别的输入端又有宽范围输入（DC3－32V）的恒流源型和串电阻限流型等。

4、过零型SSR与随机型SSR的区别

当输入端施加好效的控制信号时，随机型SSR输入端立刻导通（速率为微秒级），而过零型SSR则要比及负载电压过零地区(约±15V)时才开启导通。当输入端吊销控制信号后，过零型和随机型SSR均在小于维持电流时关断。固然过零型SSR有约莫形成最泰半个周期的延时，但却变小了对负载的打击和产生的射频干扰，成为抱负的开关器件，在“单刀单掷”的开关场合中使用最为广泛。随机型SSR的特点是反响速率快，它可以控制移相触发脉冲到达便利地改动交换电网电压，从而使用于准确地调温、调光等阻性负载及局部敏感负载场合。

5、过零型SSR与随机型SSR在用处上有什么区别？

过零型SSR用作“开关”切换（从“开关”切换功效而言即同等于平凡的继电器或交往器），我们通常讲的固态继电器大多都为过零型（过零型SSR只能“开关”不克不及“调压”）。

随机型SSR主要用于“斩波调压”（但随机型SSR的控制信号必需为与电网同步且上升沿可在0°-180°范围内改动的方波信号时才干完成调压，单一电压信号或0-5V的模仿信号并不克不及使其调压，从“调压”功效的角度讲随机型SSR完全不同于平凡的继电器或交往器）。有一点必需重申，各种调压模块或固态继电器内里作为输入触点的器件均为可控硅，且都是依托改动可控硅导通角来到达“调压”的目标，故输入的电压波形均为“缺角”的正弦波（不同于自耦调压器输入的完备正弦波），因此存在高次谐波，有一定杂音，电网有一定“沾染”（国表里同类产物均相反，这是由斩波调压原理决定的）。

6、双向可控硅输入的平凡型与单向可控硅反并联输入的加强型的区别

在敏感负载的场合，当SSR由通态关断时，由于电流、电压的相位不一律，将产生一个很大的电压上升率dv/dt（换向dv/dt）加在双向可控硅两头，云云值凌驾双向可控硅的换向dv/dt目标(典范值为10V/μs)则将招致延时关断，乃至失败。而单向可控硅为单极性事情形态，只受静态电压上升率dv/dt(典范值为100V/μs)影响，由两只单向可控硅反并联构成的加强型SSR比由一只双向可控硅构成的平凡型SSR的换向dv/dt有了很大提高，因此在敏感或容性负载场合宜拔取加强型SSR。

7、怎样推断固态继电器对否以前毁坏？

寻常情况下，万用表不克不及辨别SSR的优劣，准确的办法接纳图1-2的测试电路：当输入电流为零时，电压表测出的电压为电网电压，电灯不亮（灯胆功率须25W以上）；当输入电流到达一定值今后，电灯亮，电压表测出的电压为SSR导通压降（在3V以下）。（请初次使用者务必注意：因SSR内里有RC回路而带来泄电流，因此不克不及同等于平凡触点式的继电器、交往器，请参考后方的注意事项）。

8、固态继电器（或其他功率模块）一定必要配散热器吗?

是的。除了电流小于6A的单相固态继电器以外，一切功率模块都必要选用切合的散热器共同使用。

9、固态继电器的发热及散热器的选择

固态继电器的发热及散热器的选择

固态继电器或模块的发热量主要跟所驱动的负载的实践电流有关，而与其本身的电流品级轻重干系不大。

发热量的盘算公式(两种)：
1：单相固态继电器、单相交换调压模块、R系列固体调压器
发热量=实践负载电流（安培）×1.5瓦/安培

对三相固态继电器、三相交换调压模块，但是际负载电流应为三相实践负载电流之和。

2：关于单相全控整流模块
发热量=实践负载电流（安培）×3.0瓦/安培。

散热器的作用就是把固态继电器或模块产生的热量分发射去，散热后果不仅跟散热器的轻重有关，还跟情况温度（季候）、透风条件（天然冷却或欺压冷却及风量轻重）以及安装密度等要素均有关。散热后果的参考标准：使固态继电器或模块的底板（与散热器交往面）温度不得凌驾80℃。因此实践使用中可在散热器安装面接近固态继电器或模块的边沿处（20mm以内）安装一只75℃的温度开关（带一对常闭触点），把固态继电器或模块的控制信号串入这对常闭触点，如此当检测点温度凌驾75℃时，常闭触点跳开，堵截控制信号，欺压关闭固态继电器或模块的输入，使其取得保护。寻常在每相实践电流凌驾50A、安装密度大、情况温度高的场合，最好接纳温度开关保护。

选用散热器除思索上述要素外，还要思索固态继电器或模块本肢体积与散热器可否相配，以及散热器在机柜中的安装空间。但终极要确保即使在最恶劣情况下固态继电器或模块的底板温度也不得凌驾80℃。

10、在散热器上安装功率模块的要点

固态继电器与散热器安装面间须涂一薄层导热硅脂。

11、固态继电器或其他功率模块实用的电网频率

固态继电器SSR实用于50Hz或60Hz的工频电网上，不宜于低频或高次谐波分量大的场合，如变频器输入端有多组负载必要分散切换，接纳SSR作为开关则约莫由于高次谐波使其不克不及可靠关断，并且高次谐波还约莫使SSR内里的RC吸取回路因过热而炸裂。

12、三相固态继电器与三只单相单相固态继电器选择

三相固态继电器（SSR）均为过零型，即三相SSR只能作“开关”，不克不及作“调压”。实践上三相SSR是把三个单相SSR做在一同，并用一个输入端控制。对实践负载电流不大的场合，三相SSR使用起来比力便利，但电流大时发热亦大，这时使用三只单相SSR更为可靠（因三只单独分开比会合在一同散热后果好，控制办法：三个输入端可串联或并联），别的如负载短路形成SSR毁坏，三只单相SSR（寻常丧失一到二只）比一只三相SSR的丧失要小。

13、交换调压模块能用于电机调速吗?

有很多伙伴渴望用调压模块完成电机调速的目标，通常情况下交换电机需用变频器调速。仅有风机、泵机类电动机等软特性负载、大概力矩电机场合可经过调压来完成调速。

14、交换调压模块与降压变压器间在使用上的区别

负载额外电压低于电网电压时，有很多客户常常渴望用调压模块去交换体大、粗笨、价高的降压变压器（次级为低电压大电流）来完成其降压、调压的目标，如此对否可行是依据不同场合而定的。交换调压模块是使用斩波完成调压的，关于大变比的调压屡屡是不成行的，比如单相负载的额外电压为36VAC、额外电流为50A，要求在0V-36VAC内调压。假如用单相交换调压模块如（220V、120A）直接接到220VAC电网上去调压，由于输入36VAC电压时对应于调压模块内里可控硅的导通角为140°-180°和320°-360°，这两个小地区不成能输入50A电流，由于调压模块的120A是内里可控硅导通0°-360°的电流。

并且即使接纳增大调压模块的电流品级，来到达输入低电压大电流的方案，对负载和模块也不宁静可靠，由于对负载而言，电网电压高于负载额外电压，一旦控制调压模块的输入信号产生失误，则输入电压大于负载额外电压，将招致负载因过压击穿或过流毁坏，对模块而言，则产生过流烧毁。准确的办法应接纳调压模块和变压器团结起来使用，如低电压大电流负载（单相或三相）的控制办法：先接纳调压模块调压，再接纳变压器降压

15、单相交换调压可选用哪些产物模块？

单相交换调压场合，有多种模块组合可以完成，保举序次如下：

（1）全断绝单相交换调压模块。

（2）随机型固态继电器与随机型SSR移相触发器模块、同步变压器构成的调压体系。

（3）可控硅移相触发器模块与可控硅、同步变压器构成的调压体系。

（4）R系列固体调压器（只能用于低要求不断绝手动调治的温控场合）。

【特别注意】：(1)、(2)、(3)的序次亦合适于半波控制场合(只对电网正半周调压，典范使用于电振机)

16、三相交换调压可选用哪些产物模块？

三相交换调压场合，有多种模块组合可以完成，保举序次如下：

（1）固态继电器三相移相触发器模块（连三相反步变压器块）与三只单相随机型固态继电器构成的调压体系。

（2）全断绝三相交换调压一体化模块（连三相反步变压器模块）。

（3）三相调压单硅移相触发器模块（连三相反步变压器模块）加三组反并联单向可控硅构成的调压体系；或三相调压双硅移相触发器模块（连三相反步变压器模块）加三只双向可控硅构成的调压体系。

【特别注意】：三相负载为星型接法时中央点寻常以不接地（不接中央线）为好，如必需接地也可；别的调压器件与三相电网（380伏）间有断绝（降压）主变压器时，客户须声明主变压器原副边的额外电压，不然不克不及直接使用底下的方案——而需定制同步变压器模块或干系器件。

17、交换整流可选用哪些产物模块？

1、单相整流场合，保举序次如下：

（1）全断绝单相桥式全控整流模块加同步变压器。

（2）单相双路可控硅移相触发器模块与同步变压器、单相半控全桥构成的调压体系。

【特别分析】当直流负载额外电压较低时，要求先用变压器低落交换进线电压，再接纳整流调压。比如直流负载额外电压为30VDC，要求在0-30VDC范围内调压，可接纳220VAC/40VAC的变压器降压，再用单相桥式整流模块整流调压，而不克不及仅用单相整流模块对220VAC进线电压整流调压（0-30VDC）。

2、三相整流场合，保举序次如下：

（1）三相全控整流移相触发器模块（连三相反步变压器模块）与‘三相全控全桥’构成的三相全控整流电路。

（2）三相半控整流移相触发器模块（连三相反步变压器模块）与‘三相半控全桥’构成的三相半控整流电路。

【特别注意】：“三相桥”与三相电网（380伏）间有断绝（降压）主变压器时，客户须声明主变压器原副边的额外电压，不然不克不及直接使用底下的方案——而需定制同步变压器模块或触发器模块。

18、RC吸取回路和断态泄电流

RC吸取回路的作用为吸取浪涌电压和提高静态dV/dt目标，但SSR内里的RC回路带来断态泄电流，寻常来说2A-6A的SSR泄电流对10W以上功率的负载（如电机）基本无影响，10A以上的SSR泄电流对50W以上功率的负载基本无影响。别的在实践使用大敏感负载场合，还可以在SSR两输入端再并联RC吸取回路以保护SSR。

有些用户如负载功率小(如正中继电器、交往器的线圈、电磁吸铁微功率电动机等负载)我们可以定制泄电流小于1mA的固态继电器。
用于功率扩展场合的固态继电器，在其内里应无RC回路，这是由于RC回路的充放电会产生误举措。

万用表电阻档丈量出固态继电器交换两头电阻接近为零时，分析此固态继电器内里的可控硅已毁坏。除此以外，推断固态继电器的优劣必需接纳带负载的电路。

19、固态继电器电压品级的拔取及过压保护

当加在固态继电器交换两头的电压峰值凌驾SSR所能承受的最高电压峰值时，固态继电器内的元件便会被电压击穿而形成SSR毁坏，拔取切合的电压品级和并联压敏电阻可以较好地保护SSR。

a、交换负载为220V的阻性负载时可拔取220V电压品级的SSR。

b、交换负载为220V的敏感负载或交换负载为380V的阻性负载时可拔取380V电压品级的SSR。

c、交换负载为380V的敏感负载时可拔取480V电压品级的SSR（480V品级的SSR还具有更高的静态dv/dt目标）；其他要求特别、可靠性要求高的场合如电力补偿电容器切换、电动机正反转等均须拔取480V电压品级的SSR。

d、交换负载的电压小于100VAC以了局适时，选择固态继电器最好向我公司扣问定制。

SSR过压的保护：除SSR内里本身有RC吸取回路保护外，还可以接纳并联金属氧化物压敏电阻（MOV），MOV面积轻重决定吸取功率，MOV的厚度决定保护电压值。寻常220V系列SSR可拔取500V-600V的压敏电阻，380V系列SSR可拔取800V-900V的压敏电阻，480V系列SSR可拔取1000V-1100V的压敏电阻。（注：我公司的SSR划定不克不及使用在大于500VAC的电网上）。

【特别注意】：压敏电阻电压值拔取太小，容易形成常常烧毁压敏电阻而短路（但SSR不毁坏）；电压值拔取太大，又起不到保护SSR的目标，故使用本公司SSR，如接纳压敏电阻，请尽力选定在上述范围内。

20、固态继电器电流品级的拔取及过流保护

过流（最严峻的情况为负载短路）是形成SSR内里输入可控硅永世性毁坏的最主要缘故。快速熔断器和氛围开关是过流保护办法之一，小容量SSR也可选用保险丝；很多负载在接通刹时会产生很大的浪涌电流，由于散热不及，浪涌电流与过流一样也是形成SSR内里输入可控硅毁坏的最主要缘故之一。因此拔取固态继电器时，确保一定的电流余量是极度紧张的。

a、阻性负载时，拔取SSR的电流品级宜大于即是2倍的负载额外电流。

b、负载为交换电动机时，拔取SSR的电流品级须大于即是6-7倍的电动机额外电流。

c、交换电磁铁、正中继电器线保、电感线圈等负载时，拔取SSR的电流品级宜大于即是4倍的负载额外电流，变压器时要求大于即是5倍变压器低级额外电流，特种敏感、容性负载则应依据实践履历还须扩大SSR的电流余量。

d、电力补偿电容器类负载时，拔取SSR的电流品级须大于5倍的负载额外电流。

【特别注意】：由于SSR内里的可控硅在负载短路时的过流烧毁速率与快速熔断器的熔断速率在同一数目级内，故快速熔断器并不克不及百分之一百地保护SSR。拔取快速熔断器的电流品级的准则为略大于最大负载电流，而固态继电器的电流品级则尽约莫大，如此快熔就能比力可靠地保护SSR。电动机、电力补偿电容器类负载因有很大的开启打击电流，故宜拔取氛围开关作保护。氛围开关分“慢速”和“快速”两类：“慢速”类主要使用于如电动机、电力电容器等有很大启动打击电流的负载；“快速”类主要使用于阻性、其他敏感类负载。氛围开关的保护速率低于快熔，因此在负载短路时也不克不及百分之一百地保护SSR