固态继电器电路图分享

什么是固态继电器？

固态继电器（SSR）是一种无触点电子开关，由微电子电路、分立电子器件、电力电子功率器件组成。它利用电子元件（如开关三极管、双向可控硅等半导体器件）的开关特性，可达到无触点无火花地接通和断开电路的目的，因此又被称为“无触点开关”。

固态继电器是一种四端有源器件，其中两个端子为输入控制端，另外两端为输出受控端。它既有放大驱动作用，又有隔离作用，很适合驱动大功率开关式执行机构，较之电磁继电器可靠性更高，且无触点、寿命长、速度快，对外界的干扰也小，已被得到广泛应用。整个器件无可动部件及触点，可实现相当于常用电磁继电器一样的功能。

固态继电器的工作原理是当输入端加上控制信号时，固态继电器的输入电路内部发生“电平移动”，使双向可控硅导通，形成电流通路，输出端电压发生变化，从而接通负载。在输入控制信号的作用下，固态继电器的输入电路内部发生“电平移动”，把较低的输入信号“放大”，使其能够控制较大功率的负载。

接下来小编给大家分享一些固态继电器电路图，以及简单分析它们的工作原理。

固态继电器电路图分享

1 交流固态继电器（过零型）电路图

固态继电器由三部分组成：输入电路、隔离（耦合）和输出电路组成，在输入电路控制端加入信号后，IC1光电耦合器内光敏三极管呈导通状态，R1串接电阻对输入信号进行限流，以保证光耦合器不致损坏。LED发光二极管指示输入端控制信号，VD1可防止当输入信号正负极性接反时以保护光耦IC1。

V1 在线路中起到交流电压检测作用，使固态继电器在电压过零时开启、负载电流过零时关断。当IC1光敏三极管截止时(控制端无信号输入时)，V1通过R2获得基极电流使之饱和导通,从而使 SCR可控硅门极触发电压UGT被箝在低电位而处于关断状态，最终导致BTA双向可控硅在门极控制端R6上无触发脉冲而处于关断状态。

当IC1光敏三极管导通时( 控制端有信号输入时) ，SCR可控硅的工作状态由交流电压零点检测三极管V1来确定其工作状态 。如电源电压经R2与R3分压，A处电压大于过零电压时(VA＞VBE1)，V1处饱和导通状态，SCR、BTA可控硅都处于关断状态；如电源电压经R2与R3分压，A处电压小于过零电压时（VA＞VBE1）V1处截止状态，SCR可控硅通过R4获得触发信号而导通 ,从而使 BTA在R6上也获得触发信号也呈导通状态,对负载电源进行关断控制。如此时控制端信号关断后,负载电流也随之减小至BTA双向可控硅的维持电流IH时可自行关断,切断负载电源。

2、直流固态继电器电路图

在输入控制回路中，电阻R1串接在IC1光电耦合器输入端对其发光管进行限流保护，发光管LED对输入控制信号给予指示，VD1对输入端的反偏电压进行保护。当控制端无信号输入时，IC1光电耦合器中的光敏三极管呈截止高阻状态 ，V1通过R2获得其基极电流使之饱和导通,从而导致 V2、V3、V4均处在截止状态，使其固态继电器呈关断状态。

当控制端有信号输入时，IC1中光敏三极管导通，使 V1呈截止状态，从而使V2、V3、V4导通使其固态继电器呈接通状态，并将电源加至负载上，直流固态继电器的输出端随着输入端信号的加入而导通，信号的消失而关断。

另外，大功率低电压的直流固态继电器的输出开关普遍采用功率场效应管来替代功率三极管,以此来降低输入功率。

3、简单的固态继电器电路图

一些关键设备需要恒定的浪涌和无尖峰电源。当我们使用机电开关时，它会在开关状态改变期间产生浪涌和火花，为了避免这种情况，使用了固态继电器。

它利用光信号并且没有移动部件。输入到固态继电器转换为光信号，光电晶体管接收光并产生电流变化，过零电平检测电路检测到脉冲并打开晶闸管，此动作使负载和电源紧密接触。它采用 3 V – 32 VDC 输入并控制 24 – 380 VAC 输出。

4、固态继电器电路图

从DW1、DW2上取出的削顶正弦信号经反相器BG1输出方波再经运算放大器A输出尖峰脉冲信号。尖峰脉冲加 在D3 ~ D6的交流对角线与SCR的控制极和阴极间，D3~D6的直流对角线接在光电耦合器的输出端。

当从A、B输入低压小电流信号时，二极管发光，光敏 管导通，于是从A运算放大器中输出的尖峰脉冲触发SCR导通，角载RL得电。A、B无信号输入时，光电耦合器BG2截止，尖峰脉冲通不过而使SCR不能导通。

5、带光耦合器和双向晶闸管的固态继电器电路图

该固态继电器 (SSR) 等效电路由光耦合器和双向可控硅组成。该 SSR 电路还设计有 LED 过压和反极性保护。二极管1N4002是反极性保护器，它会在150欧姆串联电阻的帮助下短路错误的极性以消除电压。

2N4403 晶体管将保护 LED 免受输入过压引起的过流影响。当LED发生过流时，晶体管基极的检测电阻将产生足以激活晶体管的电压，使晶体管传导旁路电流通过晶体管，从而避免LED过流。当前的。为了处理负载，应选择具有适当电流处理能力的三端双向可控硅开关元件，为了提高可靠性，您可以将双向晶闸管的尺寸加大到最大负载规格的两倍。

6、固态继电器电路图

当无输入信号时，GD中的光敏三极管裁止，VT1是交流电压零点检测器，通过R3获得基极电流而饱和导通，将VTH的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的状态由VT1决定，如此电源电压大于过零电压时，分压器R3、R2的分压点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的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 极获得触发信号而导通。在TR的门极获得触发脉冲，TR就导通．从而接通负载电源。

7、固态继电器电路图

这是固态继电器的电路图。实际上，它毕竟不是中继。没有找到“继电器”，只有进行开关的电子电路。它的工作方式与继电器类似；可以用低电压来切换比普通继电器更高或更好的电压。这个“继电器”放置在其中一根 115/220V 交流电线之间，即使通常做法是让中性线保持原样并切换相线或热线。

在不存在直流电压的情况下（电路图左侧），TIL111 内的光电晶体管会阻塞，因此不存在电流。为了确保 TIL111 的基极通过 1M 电阻器馈送到发射极 （e）。这种方法避免了晶体管 BC547B 的基极变低，因此保持偏置“导通”。因此集电极也很低，因此 TIC106M 晶闸管的栅极 （g） 仍处于“关闭”状态。通过 4 二极管桥式整流器电路没有电流，除了 BC547B 的极小基极和集电极电流不足以通过 330 欧姆电阻器来打开 TIC226M 双向可控硅开关。因此，通过“负载”的电流非常小。

有一个特定的输入电压，比如 5 伏，TIL111 中的二极管会亮起并激活光电晶体管。与 22K 电阻串联的 1Meg 欧姆电阻上的电压降增加到一个特定的设定点，它将阻止 BC547B 晶体管。集电极电流将立即跟随交流电压达到特定值，该值将初始化晶闸管。这会在 330 欧姆电阻器上产生足够大的电压降，以“打开”双向可控硅。当时三端双向可控硅开关上的电压只有几伏，因此实际上整个 115/220 交流电压都超过了“负载”。