固体继电器工作原理图

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固体继电器（SolidStateRelaySSR)是利用当代微电子技术与电力电子技术相结合而发展起来一个新型无触点电子开关器件。它能够实现用微弱控制信导(几毫安到几十毫安)控制0．1A直至几百A电流负载，进行无触点接通或分断。固体继电器是一个四端器件，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。采取了光电耦合器GD作为输入电路和输出电路之间隔离元件，VD是预防Vin正负接反烧坏GD。

电路工作过程：当无输入信号时，GD中光敏三极管裁止，VT1是交流电压零点检测器，经过R3取得基极电流而饱和导通，将VTH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状态由VT1决定，如此电源电压大于过零电压时，分压器R3、R2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门极取得触发信号而导通。在TR门极取得触发脉冲，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，不过此时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.与传感器连接

SSR可直接连接靠近开关、光电开关等传感器。

2.白炽灯闪烁控制

3.电气炉温度控制

4.单相感应电动机正反运转

注1.SR1、SSR2其中一个为断开侧SSRLOAD端子间电压，因为经过LC结合，电压约为电源电压2倍，

请务必使用具备电源电压2倍以上输出额定电压SSR

（例）电源电压交流100Ｖ单相感应电动机正反运转，应使用有交流200Ｖ以上输出电压SSR

注2.切换SW1和SW2时，请务必确保有30ms以上时滞。

5.三相感应电动机接通、断开控制

6.三相电机正反运转

SSR三相电机正反运转时，请注意SSR输入信号。如右上图所表示，同时切换SW1和SW2时，负载侧发生相间短路，会损坏SSR输出元件。这是因为即使没有至SSR输入端子输入信号，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。所以，切换SW1和SW2时，请务必设定30ms以上时滞。

另外，因为至SSR输入电路干扰等造成SSR误动作，也会造成相间短路、SSR损坏。作为此时对策例，在电路中接入预防产生短路事故保护电阻R。对于保护电阻R，请依照SSR浪涌接通电流容量确定。比如，G3NA-220B浪涌接通电流容量为220Apeak，所以为R>220V×√2/220A＝1.4Ω。另外，考虑到电路电流、通电时间等，请插到消耗功率较小一侧。

另外，对于电阻功率，请依照P＝I2R×安全率进行计算。

（I＝负载电流、R＝保护电阻、安全率3～5）

7.变压器负载冲击电流

变压器负载时冲击电流，在电抗不运作2次侧开放状态下为最大。另外，因为其最大电流是电源频率1/2周，若不用示波器将极难进行测定。为此，应测定变压器一次侧直流电阻，据此预测冲击电流。（实际上，因为固有电抗运作，其结果比该计算值还少）。

Ipeak＝Vpeak/R＝(√2×V)/R

假设在负载电源电压220V使用一次侧直流电阻3欧姆变压器，则此时冲击电流为，Ipeak＝(1.414×220)/3＝103.7A

本企业要求SSR浪涌接通电流容量为非重复（1天1-2次），请选择能重复使用具备该Ipeak2倍浪涌接通电流容量SSR。此时，请选择具备207.4A以上浪涌接通电流容量、G3□□-220□以上SSR。

另外，若对此进行逆运算，即可算出满足SSR变压器一次侧直流电阻值。

R＝Vpeak/Ipeak＝(√2×V)/Ipeak

关于变压器一次侧直流电阻值适用SSR一览表，请参考附件。

另外，该一览表表示「满足冲击电流SSR」，还必须结合「变压器稳定电流满足各SSR额定电流」。

〈SSR额定电流〉

G3□□-240□

下划线2位数字显示稳定电流。（此时为40A）

仅G3NH时：G3NH-□075B=75A、

G3NH-□150B=150A

条件1：SSR环境温度（=柜内温度）应在各SSR额定温度以内。

条件2：应为安装正规散热器状态。负载电源电压100V时变压器一

次侧直

流电阻(Ω)冲击电流

(A)SSR浪

涌接通电

流容量(A)适用SSRG3P□G3NAG3NEG3NH4.8以上3060——-205□-205□——1.9～4.775150-210□

-215□-210□-210□——1.3～1.8110220-220□

-225□-220□-220□——0.65～1.2220440-235□

-240□

-245□

-260□-240□————0.36～0.64400800——————-2075□0.16～0.359001,800——————-2150□

负载电源电压110V时变压器一

次侧直

流电阻(Ω)冲击电流

(A)SSR浪

涌接通电

流容量(A)适用SSRG3P□G3NAG3NEG3NH5.2以上3060——-205□-205□——2.1～5.175150-210□

-215□-210□-210□——1.5～2.0110220-220□

-225□-220□-220□——0.71～1.4220440-235□

-240□

-245□

-260□-240□————0.39～0.70400800——————-2075□0.18～0.389001,800——————-2150□

负载电源电压120V时变压器一

次侧直

流电阻(Ω)冲击电流

(A)SSR浪

涌接通电

流容量(A)适用SSRG3P□G3NAG3NEG3NH5.7以上3060——-205□-205□——2.3～5.675150-210□

-215□-210□-210□——1.6～2.2110220-220□

-225□-220□-220□——0.78～1.5220440-235□

-240□

-245□

-260□-240□————0.43～0.77400800——————-2075□0.19～0.429001,800——————-2150□

负载电源电压200V时变压器一

次侧直

流电阻(Ω)冲击电流

(A)SSR浪

涌接通电

流容量(A)适用SSRG3P□G3NAG3NEG3NH9.5以上3060——-205□-205□——3.8～9.475150-210□

-215□-210□-210□——2.6～3.7110220-220□

-225□-220□-220□——1.3～2.5220440-235□

-240□

-245□

-260□-240□————0.71～1.2400800——————-2075□0.32～0.709001,800——————-2150□

负载电源电压220V时变压器一

次侧直

流电阻(Ω)冲击电流

(A)SSR浪

涌接通电

流容量(A)适用SSRG3P□G3NAG3NEG3NH10.4以上3060——-205□-205□——4.2～10.375150-210□

-215□-210□-210□——2.9～4.1110220-220□

-225□-220□-220□——1.5～2.8220440-235□

-240□

-245□

-260□-240□————0.78～1.4400800——————-2075□0.35～0.779001,800——————-2150□

负载电源电压240V时变压器一

次侧直

流电阻(Ω)冲击电流

(A)SSR浪

涌接通电

流容量(A)适用SSRG3P□G3NAG3NEG3NH11.4以上3060——-205□-205□——4.6～11.375150-210□

-215□-210□-210□——3.1～4.5110220-220□

-225□-220□-220□——1.6～3.0220440-235□

-240□

-245□

-260□-240□————0.85～1.5400800——————-2075□0.38～0.849001,800——————-2150□

负载电源电压400V时变压器一

次侧直

流电阻(Ω)冲击电流

(A)SSR浪

涌接通电

流容量(A)适用SSRG3P□G3NAG3NEG3NH7.6以上75150——-410□————5.2～7.5110220-420□

-430□-420□————2.6～5.1220440-435□

-445□——————1.5～2.5400800——————-4075□0.63～1.49001,800——————-4075□

负载电源电压440V时变压器一

次侧直

流电阻(Ω)冲击电流

(A)SSR浪

涌接通电

流容量(A)适用SSRG3P□G3NAG3NEG3NH8.3以上75150——-410□————5.7～8.2110220-420□

-430□-420□————2.9～5.6220440-435□

-445□——————1.6～2.8400800——————-4075□0.70～1.59001,800——————-4075□

负载电源电压480V时变压器一

次侧直

流电阻(Ω)冲击电流

(A)SSR浪

涌接通电

流容量(A)适用SSRG3P□G3NAG3NEG3NH9.1以上75150——-410□————6.2～9.0110220-420□

-430□-420□————3.1～6.1220440-450□——————

8.变压器分接头转换

经过SSR切换变压器分接头时，请注意感应OFF侧SSR电压。感应电压与卷数（分接头电压）成百分比。

下列图中，电源电压200V，N1＝100次、N2＝100次，若SSR2置于ON，则会在SSR1两端施加电源电压2倍电压400V，所以，对于SSR1，务必使用400VSSR。

固体继电器原理图固体继电器SSR固体继电器（SolidStateRelaySSR)是利用当代微电子技术与电力电子技术相结合而发展起来一个新型无触点电子开关器件。它能够实现用微弱控制信导(几毫安到几十毫安)控制0．1A直至几百A电流负载，进行无触点接通或分断。固体继电器是一个四端器件，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实际是一个受控电力电子开关，其等效电路如图。

因为固体继电器具备高稳定、高可靠、无触点及寿命长等优点，广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

固体继电器与通常电磁继电器不一样：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，采取灌封技术持其封闭在外壳中、使与外界隔离，具备良好耐压、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。这里仅以应用较多交流过零型固体继电器为例，介绍其工作原理。该电路采取了过零触发技术，具备电压过零时开启，负裁电流过零时关断特征，在负载上能够得到一个完整正弦波形，所以电路射频干扰很小。

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。采取了光电耦合器GD作为输入电路和输出电路之间隔离元件，VD是预防Vin正负接反烧坏GD。电路工作过程：当无输入信号时，GD中光敏三极管裁止，VT1是交流电压零点检测器，经过R3取得基极电流而饱和导通，将VTH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状态由VT1决定，如此电源电压大于过零电压时，分压器R3、R2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门极取得触发信号而导通。在TR门极取得触发脉冲，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，不过此时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维持电流后才会自行关断，切断负载电源。

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因为触发信号方式不一样，AC—SSR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区分主要在于负载交流电流导通条件。过零型在输入信号Vin施加t1时刻，因为此时电源电压处于非过零区，其输出端不导通，只有当电源电压抵达过零区t2时，输出端负载中才有电流流过。而非过零型在靠近开关接线图1）靠近开关有两线制和三线制之区分，三线制靠近开关又分为NPN型和PNP型，它们接线是不一样。请见下列图所表示：

2）两线制靠近开关接线比较简单，靠近开关与负载串联后接到电源即可。

3）三线制靠近开关接线：红（棕）线接电源正端；蓝线接电源0V