固態繼電器電路圖分享

什么是固態繼電器？

固態繼電器（SSR）是一種無觸點電子開關，由微電子電路、分立電子器件、電力電子功率器件組成。它利用電子元件（如開關三極管、雙向可控硅等半導體器件）的開關特性，可達到無觸點無火花地接通和斷開電路的目的，因此又被稱為“無觸點開關”。

固態繼電器是一種四端有源器件，其中兩個端子為輸入控制端，另外兩端為輸出受控端。它既有放大驅動作用，又有隔離作用，很適合驅動大功率開關式執行機構，較之電磁繼電器可靠性更高，且無觸點、壽命長、速度快，對外界的干擾也小，已被得到廣泛應用。整個器件無可動部件及觸點，可實現相當于常用電磁繼電器一樣的功能。

固態繼電器的工作原理是當輸入端加上控制信號時，固態繼電器的輸入電路內部發生“電平移動”，使雙向可控硅導通，形成電流通路，輸出端電壓發生變化，從而接通負載。在輸入控制信號的作用下，固態繼電器的輸入電路內部發生“電平移動”，把較低的輸入信號“放大”，使其能夠控制較大功率的負載。

接下來小編給大家分享一些固態繼電器電路圖，以及簡單分析它們的工作原理。

固態繼電器電路圖分享

1 交流固態繼電器（過零型）電路圖

固態繼電器由三部分組成：輸入電路、隔離（耦合）和輸出電路組成，在輸入電路控制端加入信號后，IC1光電耦合器內光敏三極管呈導通狀態，R1串接電阻對輸入信號進行限流，以保證光耦合器不致損壞。LED發光二極管指示輸入端控制信號，VD1可防止當輸入信號正負極性接反時以保護光耦IC1。

V1 在線路中起到交流電壓檢測作用，使固態繼電器在電壓過零時開啟、負載電流過零時關斷。當IC1光敏三極管截止時(控制端無信號輸入時)，V1通過R2獲得基極電流使之飽和導通,從而使 SCR可控硅門極觸發電壓UGT被箝在低電位而處于關斷狀態，最終導致BTA雙向可控硅在門極控制端R6上無觸發脈沖而處于關斷狀態。

當IC1光敏三極管導通時( 控制端有信號輸入時) ，SCR可控硅的工作狀態由交流電壓零點檢測三極管V1來確定其工作狀態 。如電源電壓經R2與R3分壓，A處電壓大于過零電壓時(VA＞VBE1)，V1處飽和導通狀態，SCR、BTA可控硅都處于關斷狀態；如電源電壓經R2與R3分壓，A處電壓小于過零電壓時（VA＞VBE1）V1處截止狀態，SCR可控硅通過R4獲得觸發信號而導通 ,從而使 BTA在R6上也獲得觸發信號也呈導通狀態,對負載電源進行關斷控制。如此時控制端信號關斷后,負載電流也隨之減小至BTA雙向可控硅的維持電流IH時可自行關斷,切斷負載電源。

2、直流固態繼電器電路圖

在輸入控制回路中，電阻R1串接在IC1光電耦合器輸入端對其發光管進行限流保護，發光管LED對輸入控制信號給予指示，VD1對輸入端的反偏電壓進行保護。當控制端無信號輸入時，IC1光電耦合器中的光敏三極管呈截止高阻狀態 ，V1通過R2獲得其基極電流使之飽和導通,從而導致 V2、V3、V4均處在截止狀態，使其固態繼電器呈關斷狀態。

當控制端有信號輸入時，IC1中光敏三極管導通，使 V1呈截止狀態，從而使V2、V3、V4導通使其固態繼電器呈接通狀態，并將電源加至負載上，直流固態繼電器的輸出端隨著輸入端信號的加入而導通，信號的消失而關斷。

另外，大功率低電壓的直流固態繼電器的輸出開關普遍采用功率場效應管來替代功率三極管,以此來降低輸入功率。

3、簡單的固態繼電器電路圖

一些關鍵設備需要恒定的浪涌和無尖峰電源。當我們使用機電開關時，它會在開關狀態改變期間產生浪涌和火花，為了避免這種情況，使用了固態繼電器。

它利用光信號并且沒有移動部件。輸入到固態繼電器轉換為光信號，光電晶體管接收光并產生電流變化，過零電平檢測電路檢測到脈沖并打開晶閘管，此動作使負載和電源緊密接觸。它采用 3 V – 32 VDC 輸入并控制 24 – 380 VAC 輸出。

4、固態繼電器電路圖

從DW1、DW2上取出的削頂正弦信號經反相器BG1輸出方波再經運算放大器A輸出尖峰脈沖信號。尖峰脈沖加 在D3 ~ D6的交流對角線與SCR的控制極和陰極間，D3~D6的直流對角線接在光電耦合器的輸出端。

當從A、B輸入低壓小電流信號時，二極管發光，光敏 管導通，于是從A運算放大器中輸出的尖峰脈沖觸發SCR導通，角載RL得電。A、B無信號輸入時，光電耦合器BG2截止，尖峰脈沖通不過而使SCR不能導通。

5、帶光耦合器和雙向晶閘管的固態繼電器電路圖

該固態繼電器 (SSR) 等效電路由光耦合器和雙向可控硅組成。該 SSR 電路還設計有 LED 過壓和反極性保護。二極管1N4002是反極性保護器，它會在150歐姆串聯電阻的幫助下短路錯誤的極性以消除電壓。

2N4403 晶體管將保護 LED 免受輸入過壓引起的過流影響。當LED發生過流時，晶體管基極的檢測電阻將產生足以激活晶體管的電壓，使晶體管傳導旁路電流通過晶體管，從而避免LED過流。當前的。為了處理負載，應選擇具有適當電流處理能力的三端雙向可控硅開關元件，為了提高可靠性，您可以將雙向晶閘管的尺寸加大到最大負載規格的兩倍。

6、固態繼電器電路圖

當無輸入信號時，GD中的光敏三極管裁止，VT1是交流電壓零點檢測器，通過R3獲得基極電流而飽和導通，將VTH的門極箝在低電位而處于關斷狀態。

當有 輸人信號時，光敏三極管導通，此時VTH的狀態由VT1決定，如此電源電壓大于過零電壓時，分壓器R3、R2的分壓點P電壓大于VBE1，VT1飽和導 通，SCR門極因箝位在低電位而截止，TR的門極因沒有觸發脈沖而處于關斷狀態。只有當電源電壓小于過零電壓，P點電壓小于VBE1時G1截止，SCR門 極獲得觸發信號而導通。在TR的門極獲得觸發脈沖，TR就導通．從而接通負載電源。

7、固態繼電器電路圖

這是固態繼電器的電路圖。實際上，它畢竟不是中繼。沒有找到“繼電器”，只有進行開關的電子電路。它的工作方式與繼電器類似；可以用低電壓來切換比普通繼電器更高或更好的電壓。這個“繼電器”放置在其中一根 115/220V 交流電線之間，即使通常做法是讓中性線保持原樣并切換相線或熱線。

在不存在直流電壓的情況下（電路圖左側），TIL111 內的光電晶體管會阻塞，因此不存在電流。為了確保 TIL111 的基極通過 1M 電阻器饋送到發射極 （e）。這種方法避免了晶體管 BC547B 的基極變低，因此保持偏置“導通”。因此集電極也很低，因此 TIC106M 晶閘管的柵極 （g） 仍處于“關閉”狀態。通過 4 二極管橋式整流器電路沒有電流，除了 BC547B 的極小基極和集電極電流不足以通過 330 歐姆電阻器來打開 TIC226M 雙向可控硅開關。因此，通過“負載”的電流非常小。

有一個特定的輸入電壓，比如 5 伏，TIL111 中的二極管會亮起并激活光電晶體管。與 22K 電阻串聯的 1Meg 歐姆電阻上的電壓降增加到一個特定的設定點，它將阻止 BC547B 晶體管。集電極電流將立即跟隨交流電壓達到特定值，該值將初始化晶閘管。這會在 330 歐姆電阻器上產生足夠大的電壓降，以“打開”雙向可控硅。當時三端雙向可控硅開關上的電壓只有幾伏，因此實際上整個 115/220 交流電壓都超過了“負載”。