固态继电器(SSR)

固态继电器也称为固态开关是一种电子设备，当外部电源电压通过该设备的输入端提供时，用于切换负载的接通和断开。它的缩写是苏维埃社会主义共和国．

这些基本是用于控制负载的半导体器件，因此这些器件使用固态半导体的电学特性，如晶体管、MOSFET、可控硅等来执行输入和输出切换操作。

什么是中继?

继电器基本上是一种当在其输入端提供一些外部控制信号时，在两个或多个点之间形成电互连的设备。在继电器中，借助于各种触点安排，低电平控制信号被切换到高电平。继电器的输出进一步用来驱动或操作另一个物理电气过程。

电气继电器主要分为两类。一个是机电式继电器(EMR)基本上具有机械作用。另一种是固态继电器(SSR)，它使用晶体管、晶闸管等器件来实现开关动作。

我们在一开始就讨论过继电器被用作开关装置。那么问题来了为什么我们不使用开关来控制开关操作的设备。但开关的主要缺点是，无论何时需要开或关，它们都需要人工协助。虽然继电器是电动操作的，当用于大电流开关应用时，这些有时被称为接触器．

机电继电器与固态继电器的比较

早期的保护继电器是机电装置，具有各种运动部件，并利用电磁铁来打开或关闭继电器各部件之间的触点。这是可靠的，提供了易于操作。

但是随着技术的出现，固态继电器出现了，它利用半导体的特性来保持所需的触点，从而具有所需的开关特性。由于各种因素，固态继电器比机电式继电器有优势。

与机电式继电器有活动部件不同，固态继电器本质上是静态的，因此有内置组件，如晶体管、二极管、电容器等。比较和测量是由静态电路完成的，因此没有运动部件。因此，在固态继电器中没有移动机械使它适合长期运行，因为在运行过程中磨损的机会是可以忽略不计的。

机电继电器作用于提供的输入能量，而固态继电器作用于以电压或电流形式提供的控制信号。

固态继电器提供的精度要比电磁继电器高。此外，电磁继电器是沉重和笨重的，而SSRs相对较轻。

固态继电器的工作

我们知道固态继电器利用固态半导体的行为特性来执行输入和输出开关操作。在SSR中，输入和输出触点之间保持完全隔离。输出表现为一个电子开关，打开时提供无限电阻，关闭时提供低电阻。

在SSR中，低电压输入与输出电隔离，输出用于开关和控制负载。

现在让我们了解一下这是如何实现的：

光耦合器或光隔离器是固态继电器的关键元件，因为它用于隔离输入和输出。它由一个通常为LED的光源组成，该光源与固态继电器的输入驱动部分形成互连。但正如我们所知，它以一种非接触的方式工作，因此，从光源发出的光提供光耦合到光敏晶体管或可控硅。

当提供外部电流时，光源被照亮，其照明通过间隙聚焦到光电晶体管。这种低电压信号激励SSR的输出，并使用光隔离器，保持适当的输入和输出隔离。因此，使用适当的控制信号，固态继电器被打开和关闭。如果在操作过程中发生了任何不希望发生的情况，则执行初始安装的截止功能。

这里需要注意的是，在固态继电器中用于导通的电压，在其输入端施加的电压实质上必须大于约的最小值3 v直流．提供给SSR的直流输入可以从机械操作的开关获得。而在交流输入的情况下，所需的电源电压介于两者之间90来280 V．标准的直流固态继电器可以使用桥式整流器和电容配置控制交流电源。

固态继电器的输出电路可根据输入电路的类型选择为交流或直流。通常，输出配置只适合一种开关动作。在直流电路中，晶体管或mosfet被用作开关器件，而在交流电路中，晶闸管或TRIACS被使用。为了接口的目的，固态继电器的输出被提供给计算机。

优势

• 由于没有直接接触运动部件，噪音污染的机会几乎可以忽略不计。
• ssr比EMR提供更快的切换时间。
• 它对外界因素如冲击、振动和磁场等的敏感度较低。
• 固态继电器提供长期使用，因为没有接触的活动部件，因此不容易磨损的机械。
• 即使多次使用，输出电阻也保持恒定。

缺点

• 它提供非线性电压电流特性。
• 有时电压瞬变导致假开关。
• 对于门充电电路，存在对隔离偏置电源的要求。
• 有时它的输出显示极性敏感的性质。

固态继电器的应用

它用于开关交流负载，因为它提供了容易控制的交流负载与低值直流电压。各种家用电路使用固态继电器进行交流负载的负载切换。此外，这些用于电源控制和加热器控制应用。