在機(jī)電一體化的控制設(shè)備中,有一個(gè)電子線路與電氣線路互相連接的問題。電子線路一般工作在直流低電壓下,電氣線路的供電大都采用交流220V或380 V的電源。這就需要兩者之間有良好的電隔離器件,固態(tài)繼電器(簡稱SSR)就是一種起到兩者“橋梁”作用的電子器件。
SSR是一種全部由固態(tài)電子元器件構(gòu)成的新型無觸點(diǎn)開關(guān)器件。它利用電子器件中的大功率晶體管、功率場效應(yīng)管以及單向或雙向晶閘管等半導(dǎo)體器件的開關(guān)特性,來達(dá)到無觸點(diǎn)、無火花地接通和斷開電氣線路的目的。因此,它又被稱為無觸點(diǎn)固體開關(guān)。目前,SSR在相當(dāng)程度上已取代了自動(dòng)控制中的傳統(tǒng)線圈——簧片觸點(diǎn)式繼電器,因此得到了很大應(yīng)用。
SSR具有工作可靠、使用壽命長、無噪聲、無電磁干擾、開關(guān)速度快、抗干擾能力強(qiáng)、體積小、耐浪涌電流沖擊、耐震動(dòng)、防爆、防潮和防腐蝕等特點(diǎn),能與TTL、DTL、HTL、CMOS和PMOS等邏輯電子電路兼容,以較小的控制信號達(dá)到直接驅(qū)動(dòng)大功率負(fù)載的目的。
SSR和傳統(tǒng)的電磁繼電器一樣,分為直流型和交流型兩大類。直流型固態(tài)繼電器(DC—SSR)是以功率晶體管或功率場效應(yīng)管(MOSFET)為開關(guān)元件。而交流型固態(tài)繼電器(AC—SSR)則以單向或雙向晶閘管為開關(guān)元件。這些輸出器件起著接通或斷開直流、交流負(fù)載電源的作用。對于交流型SSR,又分為過零型和非過零型,其中應(yīng)用較為廣泛的是過零型SSR。
SSR一般為四端有源器件,其中兩個(gè)是輸入控制端,兩個(gè)是輸出端。兩個(gè)輸入端相當(dāng)于繼電器線圈的兩個(gè)端點(diǎn),兩個(gè)輸出端相當(dāng)于繼電器的單極兩觸點(diǎn)。一般SSR多采用光電耦合方式,作為輸入控制端和輸出端的通道。但在電性能上又完全隔離輸入端與輸出端的連接,防止輸出端對輸入端的影響。當(dāng)輸入端加上直流或脈沖信號,就可很方便和可靠地控制開關(guān)通斷轉(zhuǎn)換。SSR主要參數(shù)如表1所示。