固体继电器又称固态继电器(solid staterelays)，与机电继电器相比，是一种没有机械运动、不含运动零件的继电器，但它具有与机电式继电器本质上相同的功能。SSR是一种全部由固态电子元件组成的无触点开关元件，它依靠半导体器件和电子元器件的电磁和光特性来完成输入与输出的可靠隔离，利用大功率三极管、功率场效应管、单项晶闸管和双向晶闸管等器件的开关特性，来达到无触点、无火花地接通和断开被控电路。

　　 5．1 固体继电器的特点、分类

　　 固态继电器(简称SSR)是采用固体半导体元件组装而成的一种新颖的无触点开关。由于SSR的接通和断开没有机械接触部件，因而具有开关速度快、工作频率高、使用寿命长、噪声低和动作可靠等一系列优点。目前，它不仅在许多自动化控制装置中代替了常规机电式继电器(简称MER)，而且广泛应用于数字程控装置、徽电机控制、调沮装置、数据处理系统及计算机终端接口电路，尤其适用于动作频繁、防焊、耐潮和耐腐蚀等特殊场合。

　　 5．1．1 固态继电器的组成

　　 固态继电器由三部分组成：输入电路、隔离(耦合)和输出电路。按，，人电压的类型不同，输入电路可分为直流输入电路、交流输入电路和交直流输入电路三种．有些输入控制电路还具有与TTL／CMOS兼容、正负逻辑控制和反相等功能。固态继电器的输入与精出电路的隔离和耦合方式有光电耦合和变压器耦合两种。固态继电器的输出电路也可分为直流输出电路、交流输出电路和交直流输出电路等形式。交流输出时，通常使用两个晶闸管或一个双向晶闸管，直流输出时可使用双极性器件或功率场效应管．

　　 5．1．2 固体继电器的主要特点

　　 (1)控制功率小 只需输入很小的控制电流便能正常工作。能方便地与TTL、DTL、HTL和CMOS集成电路相配合，可广泛应用于各种电子设备中。其输出部分采用大功率晶体管或晶闸管元件来控制、接通或断开负载和电源，具有很大的功率放大作用。

　　 (2)可靠性高 由于无触点的接触电阻小，因而其构成的系统工作可靠性高．它采用绝缘防水材料浇铸，适合在潮湿和有腐蚀性气体的场合使用．SSR内部没有可动部件，因而具有耐振动和抗冲击的能力。

　　 (3)抗干扰能力强 SSR对系统的干扰小，同时自身抗干扰能力也强。它没有接点跳动，xx了因火花而导致的电磁干扰。另外，由于交流型SSR采用了过零触发技术，具有零电压、零电流断开的特性，从而能有效地降低线路中的dv／dt和di／dt值，使得它对外界的电磁干扰降到{zd1}限度。此外，由于SSR在输入与输出之间采取了光电耦合隔高等措施，其抗干扰能力也相应明显提高。

　　 (4)动作快 SSR由电子元件组装，故响应快。对直流SSR，响应时间小于几十毫秒，比电磁继电器的速度提高近千倍。对过零的交流SSR，其转换时间也不大于市电周期的一半(即10ms)。

　　 (5)寿命长 SSR属于{yj}性或半{yj}性电子器件，若使用得当，其寿命为10^12～10^13次，比普通电磁继电器使用寿命(一般为10s一106次)要高得多．

　　 (6)能承受的浪涌电流大 SSR能承受的浪涌电流可为其额定值的6～10倍．

(7)对电源电压的适应范围广 交流型SSR的工作电压可以在30~220V内任意选择。

　　 (8)耐压水平高 SSR输入输出之间的介质耐压可达2．5kV以上。

　　 需要指出的是，尽管SSR有上述众多优点，但与传统的MER相比，仍有不足之处，如漏电流大，接触电压大，触点单一，使用温度范围窄，过载能力差及价格偏高等．

　　 5．1．3 固体继电器的分类

　　 ①按切换负载性质分 直流和交流两种。

　　 ②按工作性质分 直流输入—交流输出型；直流输入—直流输出型；交流输入·交流输出型；交流输入—直流输出型。

　　 ③按输入与输出的隔离分 光电隔离(包括光电耦合和光控晶闸管等)和干簧继电器隔离．

　　 ④按过零功能及控制方式分 电压过零、电流过零点的交流SSR和电流过零点随机导通的交流SSR．此外，还有非过零型交流SSR。

　　 ⑤按封装结构分 塑封型、金属壳全密封型、环氧树脂灌封型和无定型封装型SSR等。

　　 此外，还有一些其他分类方式，如以开关触点形式分，有常开式SSR和常闭式SSR以外形结构分，有针孔焊接式SSR、装置式SSR、插接式SSR及双列直插式SSR等。针孔焊接式SSR和双列直插式SSR的输出端开断容量在3A以下，可在印制电路板上直接安装焊接，且不需散热板，一般为全塑封装形式。插接式SSR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SSR适合在配电板上安装，其容量在5~40A之间，一般要配有大面积的散热板．如以采用的元器件来分，还有分立元件组装的SSR、厚腆电路组成的SSR、单片集成电路型SSR和以光控晶闸管及光控晶体管组装而成的SSR等。

　　 5．1．4 固态继电器的优缺点

　　 (1)固态继电器的优点

　　 ①高寿命，高可靠 SSR为没有运动的机械零部件，由固体器件完成触点功能，由于没有运动的零部件，因此能在高冲击、振动的环境下工作，由于组成固态继电器的元器件的固有特性，决定了固态继电器的寿命长，可靠性高。

　　 ②灵敏度高，控制功率小，电磁兼容性好 固态继电器的输入电压范围较宽，驱动功率低，可与大多数逻辑集成电路兼容，不需加缓冲器或驱动铅。

　　 ③快速转换 固态继电器因为采用固体器件，所以切换速度可从几毫秒至几微秒．

　　 ④电磁干扰小 因为固态继电器没有输入“线圈”，没有触点燃弧和回跳，而减少了电磁干扰。大多数交流输出固态继电器是一个零电压开关，在零电压处导通，零电流处关断，减少了电流波形的突然中断，从而减少了开关瞬态效应．

　　 (2)固态继电器的缺点

　　 ①导通后的管压降大，晶闸管或双相晶闸管的正向降压可达1--2V，大功率晶体臂的饱和压降为1—2V之间，一般功率场效应管的导通电阻也较机械触点的接触电阻大．

　　 ②半导体器件关断后仍有数微安至数毫安的漏电流，因此不能实现理想的电隔离。

　　 ③由于管压降大，导通后的功耗和发热量也大，大功率固态继电器的体积远远大于同容量的电磁继电器，成本也较高。

　　 ④电子元器件的温度特性和电子线路的抗干扰能力较差，耐辐射能力也较差，如不采取有效措施，则工作可靠性低。

　　 ⑤固态继电器对过载有较大的敏感性，必须用快速熔断器或RC阻尼电路对其进行过擞保护。固态继电器的负载与环境温度的变化有关，温度升高，负载能力将迅速下降。