固态继电器工作原理及接线使用方法

固态继电器工作原理及接线使用方法

在单片机控制系统和工业控制中，经常使用到固态继电器，它驱动控制功率小、无触点、无噪音、无火花、无电磁干扰、开关速度快、工作频率高等优点。它采用内部集成有光电耦合器等耦合方式的隔离传输控制，实现控制系统（输入回路）与被控制系统（输出回路）之间的电气隔离。

在电路板设计和单片机开发中，安装的固态继电器按输出端极性的不同，可分为直流式和交流式两类。其控制电压由输入端IN输入，IN输入端阻抗较高，单片机的控制信号可以直接驱动输入信号，通过光电耦合器将控制信号耦合至接收电路，经放大处理后驱动开关三极管VT导通。显然，直流固态继电器的输出端OUT在接入被控电路回路中时，是有正、负极之分的。与直流固态继电器不同的是，其开关元件采用了双向晶闸管VS或其他交流开关，因此它的输出端OUT无正、负极之分，可以控制交流回路的通断。

在单片机开发系统中，使用固态继电器时，也要注意一些缺点，主要是输出端在导通时存在一定的电压降，即本身有功耗，需采取相应的散热措施；在断开时存在一定的漏电流。另外，固态继电器的控制状态比较单过载能力差，并且直流继电器和交流继电器不能通用。

外形和种类

固态继电器按封装材料不同，可分为塑料壳封装型（带散热板或不带散热板）、金属壳封装型（多用环氧树脂灌封）两大类；按外形结构不同，可分为双列直插式、针孔焊接式、插接式、装置式等。双列直插式和针孔焊接式的输出端工作电流一般在5A以下，可直接在印制电路板上安装焊接，且不需散热板，其封装形式多为全塑料封装或金属壳封装；插接式需配有专用插接件，使用时只要插入配套的插件即可；装置式适合在配电板上安装，其容量在10A以上，一般要求配有大面积的散热板。

如果按照输出端所控负载功率的大小分类，可分为如小功率固态继电器、中功率固态继电器和大功率固态继电器。按照输出端所控负载的极性不同，可分为直流固态继电器和交流固态继电器两大类，其中交流固态继电器应用比较普遍。交流固态继电器按开关方式不同，可分为过零型（Z型）和随机型（P型），按输出开关元件不同，可分为普通型（双向晶闸管输出型）和增强型（单向晶闸管反并联型）。

按照固态继电器内部所采用元器件的不同，可分为分立元器件组装型、厚膜电路组装型、单片集成电路组装型等。按照所采用电气隔离元器件的不同，可分为光电隔离型（包括光电耦合器、光控晶体管和光控晶闸管等）、干簧继电器隔离型、变压器隔离型等。