SSR/固態繼電器(qi)常見問(wen)題總匯

Q：固態繼電器是什么？

A: 固(gu)態(tai)繼電(dian)(dian)器是用分離的(de)電(dian)(dian)子元器件(jian)、集成電(dian)(dian)路(lu)（或(huo)芯片）及混合(he)(he)微電(dian)(dian)路(lu)技術結合(he)(he)發(fa)展起來(lai)的(de)一(yi)種具(ju)有繼電(dian)(dian)特性的(de)無(wu)(wu)觸點式電(dian)(dian)子開(kai)關(guan)，為(wei)(wei)四端有源(yuan)器件(jian)。其中兩(liang)個(ge)端子為(wei)(wei)低電(dian)(dian)流(liu)輸(shu)(shu)入(ru)控(kong)制(zhi)端，另外(wai)兩(liang)端為(wei)(wei)高電(dian)(dian)流(liu)輸(shu)(shu)出受控(kong)端，即(ji)負載(zai)(zai)端，中間采用光電(dian)(dian)隔離，作(zuo)為(wei)(wei)輸(shu)(shu)入(ru)輸(shu)(shu)出之間電(dian)(dian)氣隔離。在(zai)輸(shu)(shu)入(ru)端加上(shang)直流(liu)或(huo)脈沖信號，輸(shu)(shu)出端就能從關(guan)斷狀(zhuang)(zhuang)態(tai)轉變(bian)成導通狀(zhuang)(zhuang)態(tai)，無(wu)(wu)信號時就呈(cheng)阻斷狀(zhuang)(zhuang)態(tai)，從而控(kong)制(zhi)較大負載(zai)(zai)。但(dan)由于(yu)(yu)這種隔離，繼電(dian)(dian)器的(de)負載(zai)(zai)端實際上(shang)通過開(kai)關(guan)電(dian)(dian)路(lu)來(lai)供(gong)電(dian)(dian)，所以(yi)要啟(qi)動(dong)(dong)繼電(dian)(dian)器必須在(zai)負載(zai)(zai)端同時提供(gong)電(dian)(dian)壓(ya)和(he)負載(zai)(zai)。固(gu)態(tai)繼電(dian)(dian)器是具(ju)有壽(shou)命長、可靠(kao)性高、開(kai)關(guan)速度快、電(dian)(dian)磁干擾小、無(wu)(wu)噪(zao)聲、無(wu)(wu)火(huo)花等(deng)特點，可廣泛應用于(yu)(yu)航天、航海、家電(dian)(dian)、機床(chuang)、通訊、化工(gong)、煤礦等(deng)工(gong)業自動(dong)(dong)化等(deng)領域。

Q：與機械繼電器相比，使用SSR有什么優點呢？

A：很(hen)(hen)多應用中，需(xu)要(yao)很(hen)(hen)快的(de)(de)切(qie)換(huan)功(gong)率元(yuan)件（從幾瓦(wa)到(dao)(dao)到(dao)(dao)數(shu)千瓦(wa)）。一個很(hen)(hen)好的(de)(de)例子(zi)是溫控系統中的(de)(de)加熱(re)(re)器(qi)(qi)元(yuan)件的(de)(de)控制。通過寬脈沖調幅調節輸入(ru)系統的(de)(de)加熱(re)(re)，周期地開關(guan)固定功(gong)率的(de)(de)加熱(re)(re)元(yuan)件，從幾秒到(dao)(dao)幾分(fen)鐘。機(ji)械式繼電器(qi)(qi)具有(you)有(you)限的(de)(de)開關(guan)次數(shu)，因為它們的(de)(de)元(yuan)件經過幾萬次之后就用壞(huai)了(le)。SSR就沒有(you)這些問題。如果應用得當，可以無限運行。

Q：使用SSR有哪些限制呢？

A：與機(ji)械式繼電(dian)(dian)器(qi)相(xiang)比(bi)，SSR的(de)(de)限制(zhi)非(fei)常少(shao)。首先(xian)，因(yin)為SSR是基(ji)于(yu)半導(dao)體的(de)(de)，所(suo)以(yi)既不能全(quan)路導(dao)通，又不能全(quan)路關(guan)斷(duan)。這意味著處(chu)于(yu)"on"狀(zhuang)態(tai)(tai)，有電(dian)(dian)流(liu)時(shi)，繼電(dian)(dian)器(qi)仍(reng)(reng)然(ran)具有內阻，使繼電(dian)(dian)器(qi)發(fa)熱。當處(chu)于(yu)"off"狀(zhuang)態(tai)(tai)，繼電(dian)(dian)器(qi)仍(reng)(reng)然(ran)具有少(shao)量的(de)(de)泄(xie)漏(lou)電(dian)(dian)流(liu)，通常幾毫安(an)。電(dian)(dian)流(liu)泄(xie)漏(lou)可以(yi)用來(lai)保持某些(xie)負(fu)載(zai)不會關(guan)斷(duan)，特(te)別(bie)是高阻抗(kang)時(shi)。另(ling)外，SSR對于(yu)電(dian)(dian)壓的(de)(de)瞬(shun)變非(fei)常敏感，盡(jin)管Opto22的(de)(de)繼電(dian)(dian)器(qi)都具有非(fei)常好的(de)(de)瞬(shun)變保護，如(ru)果繼電(dian)(dian)器(qi)經受足(zu)夠次數(shu)的(de)(de)沖擊時(shi)，也(ye)會損壞(huai)或(huo)降低性能。這就使得(de)SSR用于(yu)驅(qu)動大電(dian)(dian)感機(ji)電(dian)(dian)負(fu)載(zai)時(shi)，例如(ru)有些(xie)螺線管或(huo)電(dian)(dian)動機(ji)時(shi)，不是特(te)別(bie)理想的(de)(de)。SSR也(ye)絕不能應用于(yu)某些(xie)條件下(xia)(xia)，比(bi)如(ru)安(an)全(quan)電(dian)(dian)源開關(guan)，因(yin)為即(ji)使在(zai)off狀(zhuang)態(tai)(tai)下(xia)(xia)，也(ye)存在(zai)泄(xie)漏(lou)電(dian)(dian)流(liu)。通過SSR的(de)(de)泄(xie)漏(lou)電(dian)(dian)流(liu)存在(zai)，也(ye)可能會出現高電(dian)(dian)壓。即(ji)使繼電(dian)(dian)器(qi)不傳導(dao)大電(dian)(dian)流(liu)，開關(guan)端(duan)也(ye)將(jiang)會"發(fa)熱"，因(yin)此非(fei)常危險。

Q：請問您制造多相繼電器嗎？

A：Opto22 僅制(zhi)(zhi)造(zao)單相SSR。如果需(xu)要(yao)多相操作(zuo)，每(mei)一(yi)相使用一(yi)個繼(ji)電(dian)器。由于SSR使用的(de)半導體類型的(de)限制(zhi)(zhi)，制(zhi)(zhi)造(zao)多相SSR是不實際的(de)。然(ran)而，多相操作(zuo)可以通過使用多個繼(ji)電(dian)器來實現。

Q：可以將多個SSR并聯起來從而獲得較高的電流等級嗎？

A：不(bu)(bu)行。沒有辦法能保證兩個或(huo)多(duo)個繼(ji)(ji)電(dian)器(qi)并聯使(shi)用(yong)時，會(hui)同時接(jie)(jie)通。對于每一個繼(ji)(ji)電(dian)器(qi)，輸出端(duan)都需要一個最小的(de)(de)電(dian)壓(ya)才(cai)能起作(zuo)用(yong)。由于光電(dian)隔(ge)離的(de)(de)特性，觸點實際上(shang)是通過開(kai)關(guan)電(dian)路(lu)來供(gong)電(dian)的(de)(de)。一個繼(ji)(ji)電(dian)器(qi)先接(jie)(jie)通時，第二個繼(ji)(ji)電(dian)器(qi)會(hui)失去導通電(dian)壓(ya)，這樣(yang)它(ta)就不(bu)(bu)會(hui)接(jie)(jie)通了， 或(huo)者至少要等到第一個繼(ji)(ji)電(dian)器(qi)不(bu)(bu)再(zai)攜(xie)帶很大的(de)(de)電(dian)流(liu)時才(cai)導通。

Q："過零"導通電路指的是什么呢？

A：所謂"過零"是指，當加入控(kong)制(zhi)信(xin)號(hao)，交(jiao)流電(dian)壓過零時，SSR才(cai)(cai)會(hui)(hui)變為通態；而當斷(duan)開控(kong)制(zhi)信(xin)號(hao)后(hou)，SSR要等待交(jiao)流電(dian)的(de)正半周與負(fu)半周的(de)交(jiao)界點(零電(dian)位) 時，SSR才(cai)(cai)會(hui)(hui)變為斷(duan)態。如(ru)下(xia)圖所示。這種(zhong)設計所產(chan)生的(de)EMI/RFI噪聲(sheng)也非常低，能防止產(chan)生高次諧波(bo)干擾和對電(dian)網(wang)的(de)污染。所以只(zhi)有(you)(you)在交(jiao)流電(dian)壓的(de)零電(dian)位點，AC SSR才(cai)(cai)會(hui)(hui)導(dao)通（有(you)(you)控(kong)制(zhi)電(dian)壓信(xin)號(hao)）或關(guan)斷(duan)（無控(kong)制(zhi)電(dian)壓信(xin)號(hao)）。所有(you)(you)的(de)Opto22 AC SSR都(dou)設有(you)(you)過零導(dao)通和關(guan)斷(duan)電(dian)路。當AC 電(dian)壓為零時，沒有(you)(you)電(dian)流流過，這就使得繼(ji)電(dian)器中(zhong)的(de)半導(dao)體(ti)設備安全、容易(yi)的(de)通斷(duan)。

Q：可以使用AC SSR來控制DC嗎？

A：不行(xing)。由(you)于上面所(suo)述的過零電(dian)路，繼電(dian)器將永遠不會導(dao)通(tong)(tong)，即使通(tong)(tong)了，也(ye)關不了。因為DC電(dian)壓(ya)不可能降到(dao)零。

Q：可以使用DC SSR 來控制AC嗎？

A: 不行。用于Opto22 DC SSR的(de)半導體設備(bei)是極性的(de)。當極性反轉，波形改變時，它(ta)將關斷或導通。

Q：DC SSR可以用來控制模擬信號嗎？s

A:不推薦使用，原因(yin)很多。首先，通過繼電器的(de)壓降將(jiang)會(hui)導致(zhi)信號(hao)丟(diu)失。其次，操(cao)作電壓和(he)電流(liu)較低(di)時(shi)，SSR的(de)導通特(te)點是非線性的(de)。使用機械(xie)繼電器，效果(guo)會(hui)更好。

Q：您的SSR通過哪些認證呢？

A：通常，Opto22 繼電器通過UL、CSA、CE認證。見 .

另外，有些SSR也通過了(le)VDE認(ren)證，詳(xiang)情(qing)聯(lian)系Opto22。

FAQ: SSR故(gu)障處理(li)

Q：我的繼電器不起作用了，可能是什么原因呢？

A：SSR失效有(you)多種原(yuan)因。多數情況下，不起作用(yong)指的(de)是不能(neng)接(jie)通或(huo)關斷。通常(chang)，SSR失效是由于不正確(que)(que)的(de)安裝，因為它們簡單、可靠。如果您的(de)SSR失效了，首先(xian)檢(jian)查(cha)一下繼(ji)電(dian)器的(de)操(cao)作參(can)數，確(que)(que)保繼(ji)電(dian)器適用(yong)于該系統，并且(qie)繼(ji)電(dian)器安裝正確(que)(que)。導致(zhi)SSR失效的(de)常(chang)見(jian)原(yuan)因有(you)下列(lie)三個：

SSR與負載不匹配。

由于(yu)長時間負(fu)載較(jiao)大電流，繼電器(qi)過(guo)熱損壞。

SSR保護不充分。

記(ji)住半導體不如簡單(dan)的(de)(de)金屬(shu)觸點堅固。反相電(dian)(dian)壓(ya)超過繼電(dian)(dian)器(qi)的(de)(de)PRV等級時，將會導致損壞(huai)。開關電(dian)(dian)路的(de)(de)電(dian)(dian)壓(ya)尖峰，可能(neng)是電(dian)(dian)感的(de)(de)影響，破壞(huai)一個(ge)或(huo)(huo)多個(ge)內(nei)部的(de)(de)開關設備。大電(dian)(dian)感負載時，記(ji)住要(yao)使用(yong)減(jian)震(zhen)器(qi)、transorb二極(ji)管、MOV或(huo)(huo)整流二極(ji)管。

SSR安裝不正確。

SSR沒有安裝足夠大的散熱(re)(re)器、或者沒有使(shi)(shi)用傳熱(re)(re)元(yuan)件，使(shi)(shi)得(de)繼(ji)電(dian)器過(guo)熱(re)(re)。負(fu)載(zai)端沒有緊(jin)固好(hao)，也將會產(chan)生繼(ji)電(dian)器電(dian)弧或發(fa)熱(re)(re)。Opto 22 推薦在負(fu)載(zai)螺(luo)紋端扭矩是(shi)15 到(dao) 16 inch-pound. 要確保端子緊(jin)固，并(bing)在接縫處進行焊(han)接，確保良好(hao)的電(dian)接觸，并(bing)進行保護以(yi)免腐蝕(shi)。

Q：怎樣對SSR進行測試呢？

A：使(shi)用測(ce)試(shi)(shi)機械繼電器(qi)同樣的(de)方法對SSR進(jin)行(xing)測(ce)試(shi)(shi)是不(bu)可能的(de)。典型(xing)的(de)SSR對于放置在(zai)(zai)輸(shu)出負(fu)載端的(de)歐(ou)姆表會產生無限大的(de)阻(zu)抗(kang)。原因很多。首(shou)先，SSR需(xu)要(yao)較(jiao)小的(de)功率驅動(dong)，功率從(cong)放置在(zai)(zai)負(fu)載端的(de)任何電壓源獲取。典型(xing)的(de)萬(wan)用表不(bu)足(zu)以提(ti)供(gong)足(zu)夠大的(de)電壓使(shi)得繼電器(qi)改(gai)(gai)變狀(zhuang)態(tai)。其次，AC SSR 包含(han)過(guo)零(ling)電路(lu)。除非存(cun)在(zai)(zai)零(ling)電位將不(bu)會改(gai)(gai)變狀(zhuang)態(tai)。多數的(de)測(ce)試(shi)(shi)設備將會提(ti)供(gong)直流電壓，因此繼電器(qi)將不(bu)會過(guo)零(ling)，不(bu)會改(gai)(gai)變狀(zhuang)態(tai)。要(yao)測(ce)試(shi)(shi)SSR，最好在(zai)(zai)實際使(shi)用的(de)開關電路(lu)電壓下進(jin)行(xing)測(ce)試(shi)(shi)，用來(lai)驅動(dong)負(fu)載，例(li)如一個大的(de)電燈(deng)泡。

Q：我有一個SSR用來驅動負載。負載正確導通，但是從來都不關斷，除非我整個關閉繼電器的電源。到底是什么原因呢？

A：這是(shi)(shi)當使(shi)用高阻(zu)(zu)(zu)抗負載(zai)時，通(tong)(tong)常(chang)(chang)會出現的(de)(de)問題(ti)，例如使(shi)用霓(ni)虹燈或小螺線(xian)管。這樣(yang)的(de)(de)負載(zai)通(tong)(tong)常(chang)(chang)具(ju)有(you)相對較大的(de)(de)初始(shi)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)，但(dan)是(shi)(shi)較小的(de)(de)保(bao)持(chi)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)。結果是(shi)(shi)通(tong)(tong)過繼電(dian)(dian)(dian)器的(de)(de)斷開狀態泄(xie)漏(lou)(lou)(lou)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)不足以使(shi)得負載(zai)接通(tong)(tong)(見前節)，但(dan)是(shi)(shi)一旦(dan)接通(tong)(tong)后，就一直(zhi)保(bao)持(chi)通(tong)(tong)態，無(wu)法(fa)斷開。解決的(de)(de)方(fang)法(fa)是(shi)(shi)將一個功(gong)(gong)率(lv)(lv)電(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)與(yu)負載(zai)并(bing)聯，使(shi)流(liu)(liu)(liu)過該功(gong)(gong)率(lv)(lv)電(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)是(shi)(shi)SSR額定最大泄(xie)漏(lou)(lou)(lou)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)的(de)(de)8-10倍，要確保(bao)該電(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)具(ju)有(you)足夠高的(de)(de)功(gong)(gong)率(lv)(lv)等級。例如，當SSR負載(zai)端(duan)采用120VAC時，泄(xie)漏(lou)(lou)(lou)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)是(shi)(shi)5mA時，最好使(shi)流(liu)(liu)(liu)過電(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)是(shi)(shi)50mA。根據歐(ou)姆定律，電(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)值最好選擇2，400歐(ou)姆的(de)(de)。電(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)器的(de)(de)耗散功(gong)(gong)率(lv)(lv)為(wei)6W，所以應該使(shi)用7.5W或10W的(de)(de)功(gong)(gong)率(lv)(lv)電(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)器。

Q： 我有一個新的AC SSR驅動一個螺線管。第一次可以導通，但是以后就不導通了。為什么呢？

A：有(you)(you)些(xie)(xie)螺線管(guan)、有(you)(you)些(xie)(xie)類(lei)型的(de)(de)(de)(de)鹵素燈以(yi)及(ji)某些(xie)(xie)類(lei)型的(de)(de)(de)(de)頻閃燈，將二極(ji)管(guan)與(yu)線圈或燈絲串聯。這使得燈的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用類(lei)似于半波整流器。Opto22 SSR具有(you)(you)內置(zhi)的(de)(de)(de)(de)RC回路與(yu)輸(shu)出并聯。回路中的(de)(de)(de)(de)電(dian)容(rong)充(chong)電(dian)但是不能(neng)通過串聯的(de)(de)(de)(de)二極(ji)管(guan)放電(dian)，使得電(dian)壓(ya)(ya)出現在(zai)SSR終端(duan)。因為SSR必(bi)須要(yao)出現零點電(dian)位，所以(yi)這種條件下它就再不能(neng)導(dao)通了。解決的(de)(de)(de)(de)辦法(fa)是在(zai)繼電(dian)器的(de)(de)(de)(de)終端(duan)放置(zhi)一(yi)個大(da)的(de)(de)(de)(de)電(dian)阻（幾千歐姆），將電(dian)容(rong)的(de)(de)(de)(de)電(dian)荷釋(shi)放，從(cong)而電(dian)壓(ya)(ya)過零。