SSR/固態繼(ji)電(dian)器常見問題總匯

Q：固態繼電器是什么？

A: 固(gu)態(tai)(tai)繼(ji)電(dian)(dian)器(qi)是用分離的電(dian)(dian)子(zi)元器(qi)件、集成(cheng)電(dian)(dian)路(lu)（或芯片）及混合微電(dian)(dian)路(lu)技術(shu)結(jie)合發展(zhan)起來的一(yi)種具有繼(ji)電(dian)(dian)特(te)性的無(wu)觸點(dian)式(shi)電(dian)(dian)子(zi)開關，為(wei)四端(duan)(duan)(duan)(duan)有源器(qi)件。其中(zhong)(zhong)兩個(ge)端(duan)(duan)(duan)(duan)子(zi)為(wei)低電(dian)(dian)流輸入(ru)控(kong)制端(duan)(duan)(duan)(duan)，另外兩端(duan)(duan)(duan)(duan)為(wei)高電(dian)(dian)流輸出(chu)(chu)受控(kong)端(duan)(duan)(duan)(duan)，即負(fu)載(zai)端(duan)(duan)(duan)(duan)，中(zhong)(zhong)間(jian)(jian)采用光電(dian)(dian)隔離，作為(wei)輸入(ru)輸出(chu)(chu)之間(jian)(jian)電(dian)(dian)氣隔離。在(zai)輸入(ru)端(duan)(duan)(duan)(duan)加上(shang)直(zhi)流或脈(mo)沖(chong)信號，輸出(chu)(chu)端(duan)(duan)(duan)(duan)就能從關斷(duan)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)轉變(bian)成(cheng)導通(tong)(tong)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)，無(wu)信號時就呈阻(zu)斷(duan)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)，從而控(kong)制較大(da)負(fu)載(zai)。但由于這種隔離，繼(ji)電(dian)(dian)器(qi)的負(fu)載(zai)端(duan)(duan)(duan)(duan)實際上(shang)通(tong)(tong)過開關電(dian)(dian)路(lu)來供電(dian)(dian)，所以要(yao)啟動繼(ji)電(dian)(dian)器(qi)必須在(zai)負(fu)載(zai)端(duan)(duan)(duan)(duan)同時提供電(dian)(dian)壓和負(fu)載(zai)。固(gu)態(tai)(tai)繼(ji)電(dian)(dian)器(qi)是具有壽命長、可靠性高、開關速度快、電(dian)(dian)磁干擾小、無(wu)噪聲、無(wu)火(huo)花等特(te)點(dian)，可廣(guang)泛應用于航(hang)天(tian)、航(hang)海、家(jia)電(dian)(dian)、機(ji)床、通(tong)(tong)訊(xun)、化工(gong)、煤礦等工(gong)業自(zi)動化等領域。

Q：與機械繼電器相比，使用SSR有什么優點呢？

A：很多應(ying)用(yong)中(zhong)，需要很快(kuai)的(de)(de)切換功率元(yuan)件（從(cong)幾瓦到到數(shu)千(qian)瓦）。一個很好的(de)(de)例(li)子是溫(wen)控系統中(zhong)的(de)(de)加(jia)熱器元(yuan)件的(de)(de)控制。通(tong)過寬脈沖調幅調節(jie)輸入系統的(de)(de)加(jia)熱，周期(qi)地開(kai)關(guan)固定功率的(de)(de)加(jia)熱元(yuan)件，從(cong)幾秒(miao)到幾分鐘(zhong)。機械式繼電(dian)器具有有限的(de)(de)開(kai)關(guan)次(ci)數(shu)，因為它們的(de)(de)元(yuan)件經過幾萬次(ci)之(zhi)后就用(yong)壞了。SSR就沒有這些問題(ti)。如果(guo)應(ying)用(yong)得當(dang)，可以無(wu)限運行。

Q：使用SSR有哪些限制呢？

A：與(yu)機械式繼(ji)(ji)電(dian)(dian)器(qi)相比，SSR的(de)限制非(fei)常少。首先，因(yin)為(wei)(wei)SSR是(shi)基于(yu)(yu)(yu)半導體的(de)，所以既不能(neng)(neng)全(quan)路導通，又(you)不能(neng)(neng)全(quan)路關斷(duan)。這意味著處于(yu)(yu)(yu)"on"狀(zhuang)態(tai)，有(you)(you)電(dian)(dian)流時，繼(ji)(ji)電(dian)(dian)器(qi)仍然具(ju)有(you)(you)內阻，使(shi)(shi)(shi)繼(ji)(ji)電(dian)(dian)器(qi)發熱。當處于(yu)(yu)(yu)"off"狀(zhuang)態(tai)，繼(ji)(ji)電(dian)(dian)器(qi)仍然具(ju)有(you)(you)少量的(de)泄(xie)漏(lou)電(dian)(dian)流，通常幾(ji)毫安(an)。電(dian)(dian)流泄(xie)漏(lou)可以用(yong)來(lai)保(bao)持某些(xie)(xie)負(fu)載(zai)不會(hui)關斷(duan)，特(te)別(bie)是(shi)高阻抗(kang)時。另外，SSR對(dui)于(yu)(yu)(yu)電(dian)(dian)壓(ya)的(de)瞬(shun)變(bian)非(fei)常敏感，盡(jin)管Opto22的(de)繼(ji)(ji)電(dian)(dian)器(qi)都具(ju)有(you)(you)非(fei)常好的(de)瞬(shun)變(bian)保(bao)護，如果繼(ji)(ji)電(dian)(dian)器(qi)經(jing)受(shou)足夠次數的(de)沖擊時，也(ye)會(hui)損壞或(huo)降(jiang)低性能(neng)(neng)。這就使(shi)(shi)(shi)得SSR用(yong)于(yu)(yu)(yu)驅動大電(dian)(dian)感機電(dian)(dian)負(fu)載(zai)時，例如有(you)(you)些(xie)(xie)螺線(xian)管或(huo)電(dian)(dian)動機時，不是(shi)特(te)別(bie)理想的(de)。SSR也(ye)絕不能(neng)(neng)應(ying)用(yong)于(yu)(yu)(yu)某些(xie)(xie)條(tiao)件下(xia)，比如安(an)全(quan)電(dian)(dian)源開(kai)關，因(yin)為(wei)(wei)即使(shi)(shi)(shi)在off狀(zhuang)態(tai)下(xia)，也(ye)存在泄(xie)漏(lou)電(dian)(dian)流。通過SSR的(de)泄(xie)漏(lou)電(dian)(dian)流存在，也(ye)可能(neng)(neng)會(hui)出現高電(dian)(dian)壓(ya)。即使(shi)(shi)(shi)繼(ji)(ji)電(dian)(dian)器(qi)不傳(chuan)導大電(dian)(dian)流，開(kai)關端(duan)也(ye)將(jiang)會(hui)"發熱"，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)造單(dan)相SSR。如果(guo)需要多相操(cao)作(zuo)，每(mei)一相使(shi)用一個繼(ji)電(dian)器(qi)。由于SSR使(shi)用的(de)(de)半導體類型的(de)(de)限(xian)制(zhi)(zhi)，制(zhi)(zhi)造多相SSR是(shi)不實(shi)際的(de)(de)。然而，多相操(cao)作(zuo)可以通過使(shi)用多個繼(ji)電(dian)器(qi)來實(shi)現(xian)。

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)行。沒有辦法能(neng)保證兩(liang)個或多個繼(ji)電(dian)(dian)(dian)器并聯使用(yong)時(shi)(shi)，會同(tong)時(shi)(shi)接通。對于(yu)每一(yi)個繼(ji)電(dian)(dian)(dian)器，輸出端都需要一(yi)個最(zui)小的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)才(cai)能(neng)起(qi)作用(yong)。由于(yu)光(guang)電(dian)(dian)(dian)隔離的(de)(de)(de)(de)特性(xing)，觸點(dian)實(shi)際上是(shi)通過開關電(dian)(dian)(dian)路來(lai)供電(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)。一(yi)個繼(ji)電(dian)(dian)(dian)器先接通時(shi)(shi)，第二個繼(ji)電(dian)(dian)(dian)器會失去導通電(dian)(dian)(dian)壓(ya)，這(zhe)樣它(ta)就不(bu)會接通了， 或者至少要等到第一(yi)個繼(ji)電(dian)(dian)(dian)器不(bu)再攜(xie)帶很(hen)大的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)流時(shi)(shi)才(cai)導通。

Q："過零"導通電路指的是什么呢？

A：所(suo)(suo)謂"過零(ling)"是(shi)指，當(dang)加入(ru)控(kong)制(zhi)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)，交流(liu)(liu)電(dian)(dian)壓(ya)過零(ling)時，SSR才會變為通態；而當(dang)斷(duan)開(kai)控(kong)制(zhi)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)后(hou)，SSR要等待交流(liu)(liu)電(dian)(dian)的正半周與負半周的交界(jie)點(零(ling)電(dian)(dian)位(wei)) 時，SSR才會變為斷(duan)態。如(ru)下(xia)圖所(suo)(suo)示(shi)。這種設計所(suo)(suo)產生(sheng)的EMI/RFI噪聲也非(fei)常低，能防止(zhi)產生(sheng)高(gao)次諧(xie)波(bo)干擾和對電(dian)(dian)網的污(wu)染。所(suo)(suo)以只有(you)(you)在(zai)交流(liu)(liu)電(dian)(dian)壓(ya)的零(ling)電(dian)(dian)位(wei)點，AC SSR才會導(dao)通（有(you)(you)控(kong)制(zhi)電(dian)(dian)壓(ya)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)）或關(guan)斷(duan)（無(wu)控(kong)制(zhi)電(dian)(dian)壓(ya)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)）。所(suo)(suo)有(you)(you)的Opto22 AC SSR都設有(you)(you)過零(ling)導(dao)通和關(guan)斷(duan)電(dian)(dian)路(lu)。當(dang)AC 電(dian)(dian)壓(ya)為零(ling)時，沒有(you)(you)電(dian)(dian)流(liu)(liu)流(liu)(liu)過，這就使得繼(ji)電(dian)(dian)器(qi)中的半導(dao)體設備安全、容易的通斷(duan)。

Q：可以使用AC SSR來控制DC嗎？

A：不(bu)行(xing)。由于上面所述的過零電路，繼電器將永遠不(bu)會導通，即使通了(le)，也關(guan)不(bu)了(le)。因(yin)為DC電壓不(bu)可能(neng)降到零。

Q：可以使用DC SSR 來控制AC嗎？

A: 不行。用于Opto22 DC SSR的半導體設備是極性的。當極性反轉(zhuan)，波形(xing)改(gai)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(jian)使用，原因很多(duo)。首先，通過繼電(dian)器的(de)壓(ya)降將(jiang)會導(dao)(dao)致(zhi)信號丟失。其(qi)次，操作電(dian)壓(ya)和電(dian)流較低時，SSR的(de)導(dao)(dao)通特(te)點(dian)是非線性(xing)的(de)。使用機械(xie)繼電(dian)器，效果會更好。

Q：您的SSR通過哪些認證呢？

A：通常，Opto22 繼電器通過(guo)UL、CSA、CE認證。見 .

另外，有些SSR也(ye)通(tong)過(guo)了(le)VDE認證，詳情聯系(xi)Opto22。

FAQ: SSR故障(zhang)處(chu)理

Q：我的繼電器不起作用了，可能是什么原因呢？

A：SSR失(shi)(shi)(shi)效(xiao)有多種原(yuan)因。多數(shu)情況下，不起(qi)作(zuo)用(yong)(yong)指(zhi)的(de)是不能(neng)接通或關斷。通常，SSR失(shi)(shi)(shi)效(xiao)是由(you)于不正確(que)的(de)安(an)裝，因為它(ta)們簡單、可靠(kao)。如果您的(de)SSR失(shi)(shi)(shi)效(xiao)了，首先檢查一下繼(ji)電器的(de)操作(zuo)參(can)數(shu)，確(que)保(bao)繼(ji)電器適用(yong)(yong)于該系統，并(bing)且繼(ji)電器安(an)裝正確(que)。導致(zhi)SSR失(shi)(shi)(shi)效(xiao)的(de)常見原(yuan)因有下列三個(ge)：

SSR與(yu)負載不(bu)匹配。

由于長時間負載較大(da)電(dian)流，繼電(dian)器過熱(re)損壞。

SSR保護不充分。

記住(zhu)半導(dao)體不(bu)如簡單的(de)金屬觸(chu)點堅固。反(fan)相電壓超(chao)過(guo)繼電器的(de)PRV等(deng)級時，將會導(dao)致損壞(huai)。開關電路(lu)的(de)電壓尖峰，可能是(shi)電感(gan)的(de)影(ying)響，破壞(huai)一個(ge)或多(duo)個(ge)內部(bu)的(de)開關設備。大電感(gan)負載時，記住(zhu)要使用減(jian)震(zhen)器、transorb二(er)極(ji)管、MOV或整(zheng)流(liu)二(er)極(ji)管。

SSR安裝不正確。

SSR沒有(you)安裝(zhuang)足夠大的散熱(re)(re)器、或(huo)者沒有(you)使(shi)(shi)用(yong)傳熱(re)(re)元件，使(shi)(shi)得繼電(dian)(dian)器過熱(re)(re)。負(fu)載端沒有(you)緊固好，也將會產生繼電(dian)(dian)器電(dian)(dian)弧或(huo)發熱(re)(re)。Opto 22 推薦(jian)在(zai)負(fu)載螺(luo)紋端扭矩(ju)是15 到 16 inch-pound. 要確(que)保端子緊固，并在(zai)接(jie)(jie)縫處進(jin)行焊接(jie)(jie)，確(que)保良好的電(dian)(dian)接(jie)(jie)觸，并進(jin)行保護以免(mian)腐蝕。

Q：怎樣對SSR進行測試呢？

A：使(shi)(shi)用測(ce)試機械繼電(dian)器(qi)同(tong)樣的方法對SSR進行(xing)測(ce)試是不(bu)可(ke)能的。典(dian)型的SSR對于(yu)放置在輸出負(fu)載(zai)(zai)端的歐姆(mu)表會產生無限大的阻抗。原因很多(duo)(duo)。首先，SSR需要較小(xiao)的功率(lv)驅動(dong)，功率(lv)從放置在負(fu)載(zai)(zai)端的任何電(dian)壓(ya)(ya)源獲取。典(dian)型的萬用表不(bu)足以提供(gong)足夠大的電(dian)壓(ya)(ya)使(shi)(shi)得繼電(dian)器(qi)改變狀態。其次，AC SSR 包含過零電(dian)路。除非存在零電(dian)位(wei)將(jiang)不(bu)會改變狀態。多(duo)(duo)數的測(ce)試設(she)備(bei)將(jiang)會提供(gong)直流電(dian)壓(ya)(ya)，因此繼電(dian)器(qi)將(jiang)不(bu)會過零，不(bu)會改變狀態。要測(ce)試SSR，最好在實際使(shi)(shi)用的開關(guan)電(dian)路電(dian)壓(ya)(ya)下進行(xing)測(ce)試，用來驅動(dong)負(fu)載(zai)(zai)，例如一個大的電(dian)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(zhe)是(shi)(shi)當(dang)使(shi)(shi)用(yong)高阻(zu)(zu)(zu)(zu)抗負(fu)(fu)載(zai)(zai)時(shi)，通(tong)(tong)常會出現的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)問題(ti)，例(li)如(ru)使(shi)(shi)用(yong)霓虹(hong)燈或小螺線(xian)管。這(zhe)樣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)負(fu)(fu)載(zai)(zai)通(tong)(tong)常具(ju)有相對較(jiao)大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)初始電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)，但是(shi)(shi)較(jiao)小的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)保持(chi)(chi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)。結果是(shi)(shi)通(tong)(tong)過繼電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)器的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)斷開狀態泄漏電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)不足以使(shi)(shi)得負(fu)(fu)載(zai)(zai)接通(tong)(tong)(見前節)，但是(shi)(shi)一旦(dan)接通(tong)(tong)后，就一直保持(chi)(chi)通(tong)(tong)態，無(wu)法(fa)斷開。解決的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)方法(fa)是(shi)(shi)將一個功(gong)(gong)率(lv)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)(zu)與負(fu)(fu)載(zai)(zai)并聯，使(shi)(shi)流(liu)過該(gai)功(gong)(gong)率(lv)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)(zu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)是(shi)(shi)SSR額(e)定(ding)最大泄漏電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)8-10倍，要確保該(gai)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)(zu)具(ju)有足夠高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)功(gong)(gong)率(lv)等(deng)級(ji)。例(li)如(ru)，當(dang)SSR負(fu)(fu)載(zai)(zai)端采(cai)用(yong)120VAC時(shi)，泄漏電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)是(shi)(shi)5mA時(shi)，最好使(shi)(shi)流(liu)過電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)(zu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)是(shi)(shi)50mA。根據(ju)歐姆定(ding)律，電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)(zu)值最好選擇2，400歐姆的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)(zu)器的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耗散功(gong)(gong)率(lv)為6W，所以應該(gai)使(shi)(shi)用(yong)7.5W或10W的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)功(gong)(gong)率(lv)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(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：有些螺線管、有些類(lei)型(xing)的鹵素(su)燈(deng)以及(ji)某些類(lei)型(xing)的頻閃燈(deng)，將(jiang)二(er)極(ji)管與(yu)線圈或燈(deng)絲(si)串(chuan)聯。這使得燈(deng)的作用類(lei)似于半波整流器。Opto22 SSR具有內置的RC回路與(yu)輸出并聯。回路中的電(dian)(dian)(dian)容充(chong)電(dian)(dian)(dian)但是不能通過(guo)串(chuan)聯的二(er)極(ji)管放電(dian)(dian)(dian)，使得電(dian)(dian)(dian)壓(ya)出現(xian)在(zai)SSR終(zhong)端(duan)。因(yin)為(wei)SSR必(bi)須要出現(xian)零(ling)點(dian)電(dian)(dian)(dian)位(wei)，所以這種(zhong)條件下(xia)它就再(zai)不能導通了。解決的辦法(fa)是在(zai)繼電(dian)(dian)(dian)器的終(zhong)端(duan)放置一個大的電(dian)(dian)(dian)阻（幾千(qian)歐姆），將(jiang)電(dian)(dian)(dian)容的電(dian)(dian)(dian)荷釋放，從而電(dian)(dian)(dian)壓(ya)過(guo)零(ling)。