固態繼電器的識別與檢測
三極體怎麼判斷三個腳
固態繼電器（Solid State Relays，SSR）是一種由分立元件、膜固定電阻和晶片構成的無觸點電子開關，內部無任何可動的機械部件。常見的固態繼電器的實物外形如圖所示。
1．固態繼電器的特點
固態繼電器的特點如下：
一是輸入控制電壓低（3～14V），驅動電流小（3～15mA），輸入控制電壓與TTL、DTL、HTL電平相容，直流或脈衝電壓均能作輸入控制電壓；
二是輸出與輸入之間採用光電隔離，可在以弱控強的同時，實現強電與弱電完全隔離，兩部分之間的安全絕緣電壓大於2kV，符合國際電氣標準；
三是輸出無觸點、無噪聲、無火花、開關速度快；
四是輸出部分內部一般含有RC過電壓吸收電路，以防止瞬間過電壓而損壞固態繼電器；
五是過零觸發型固態繼電器對外界的干擾非常小；
六是採用環氧樹脂全灌封裝，具有防塵、耐溼、壽命長等優點。
因此，固態繼電器已廣泛應用在各個領域，不僅可以用於加熱管、紅外燈管、照明燈、電機、電磁閥等負載的供電控制，而且還可以應用到電磁繼電器無法應用的微控制器控制等領域，將逐步替代電磁繼電器。
2．固態繼電器的構成
固態繼電器主要由輸入（控制）電路、驅動電路、輸出（負載控制）電路、外殼和引腳構成。
（1）輸入電路輸入電路是為輸入控制訊號提供的迴路，使之成為固態繼電器的觸發訊號源。固態繼電器的輸入電路多為直流輸入，個別的為交流輸入。直流輸入又分為阻性輸入和恆流輸入。阻性輸入電路的輸入控制電流隨輸入電壓呈線性正向變化，恆流輸入電路在輸入電壓達到預置值後，輸入控制電流不再隨電壓的升高而明顯增大，輸入電壓範圍較寬。
（2）驅動電路驅動電路包括隔離耦合電路、功能電路和觸發電路3個部分。隔離耦合電路目前多采用光電耦合和高頻變壓器耦合兩種電路形式。常用的光電耦合器有發光管—光敏三極體、發光管—光閘流體、發光管—光敏二極體陣列等。高頻變壓器耦合是指在一定的輸入電壓下，形成約10MHz 的自激振盪脈衝，透過變壓器磁芯將高頻訊號傳遞到變壓器二次側。功能電路可包括檢波整流、零點檢測、放大、加速、保護等各種功能電路。觸發電路的作用是給輸出器件提供觸發訊號。
（3）輸出電路輸出電路的作用是在觸發訊號的控制下，實現對負載電流的通斷轉換。輸出電路主要由輸出器件和起瞬態抑制作用的吸收回路組成，有的還包括反饋電路。目前，各種固態繼電器使用的輸出器件主要有三極體、單向閘流體、雙向閘流體、MOSFET、絕緣柵雙極型電晶體等。
3．固態繼電器的分類
固態繼電器按輸出方式可分為直流型固態繼電器（DCSSR）和交流型固態繼電器（ACSSR）兩種，按開關形式固態繼電器可分為常開型和常閉型兩種，按輸入方式固態繼電器可分為電阻限流直流、恆流直流和交流等型別，按輸出額定電壓可分為交流電壓（220～380V）及直流電壓（30～180V）兩種，按隔離形式固態繼電器可分為混合型、變壓器隔離型和光隔離型等多種。其中，光隔離型應用得最多。典型固態繼電器的電路符號如下圖所示。
提示：
目前，DCSSR的輸出器件主要使用大功率三極體、大功率場效電晶體、IGBT 等，ACSSR的控制器件主要使用單向閘流體、雙向閘流體等。按觸發方式ACSSR又分為過零觸發型和隨機導通型兩種。其中，過零觸發型ACSSR是當控制訊號輸入後，在交流電源經過零電壓附近時導通，不僅干擾小，而且導通瞬間的功耗小。隨機導通型ACSSR 則是在交流電源的任一相位上導通或關斷，因此在導通瞬間可能產生較大的干擾，並且它內部的閘流體容易因功耗大而損壞。按採用的輸出器件不同，ACSSR分為雙向閘流體普通型和單向閘流體反並聯增強型兩種。單向閘流體具有阻斷電壓高和散熱效能好等優點，多被用來製造高電壓、大電流產品和用於感性、容性負載中。
4．固態繼電器的基本工作原理
（1）過零觸發型ACSSR的工作原理
典型的過零觸發型ACSSR 的工作原理如下圖所示。
①、②腳是輸入端，③、④腳是輸出端。R9 為限流電阻；VD1是為防止反向供電損壞光電耦合器IC1而設定的保護管；IC1將輸入與輸出電路隔離；VT1 構成倒相放大器；R4、R5、VT2 和單向閘流體VS1組成過零檢測電路；VD2～VD5 構成整流橋，為VT1、VT2、VS1 和IC1等電路供電；由VS1 和VD2、VD3為雙向閘流體VS2提供開啟的雙向觸發脈衝；R3、R7為分流電阻，分別用來保護VS1和VS2，R8 和C1組成浪湧吸收網路，以吸收電源中的尖峰電壓或浪湧電流，防止給VS2帶來衝擊或干擾。
當ACSSR接入電路後，220V市電電壓透過負載RL構成的迴路，加到ACSSR 的③、④腳上，經R6、R7限流，再經VD2～VD5橋式整流產生脈動電壓
U
1，
U
1 除了為IC1、VT1、VT2、VS1供電外，還透過電阻取樣後為VT1、VT2 提供偏置電壓。當ACSSR的①、②腳無電壓訊號輸入時，光電耦合器IC1 內的發光管不發光，它內部的光敏三極體因無光照而截止，
U
1透過R1限流使VT1導通，致使閘流體VS1因無觸發電壓而截止，進而使雙向閘流體VS2 因G極無觸發電壓而截止，ACSSR處於關閉狀態。當ACSSR的①、②腳有訊號輸入後，透過R9使IC1內的發光管發光，它內部的光敏三極體導通，VT1因b極沒有電壓輸入而截止，VT1不再對VS1的G極電位進行控制。此時，若市電電壓較高，使
U
1電壓超過25V時，透過R4、R5取樣後的電壓超過0。6V，VT2 導通，VS1的G極仍然沒有觸發電壓輸入，VS1仍截止，從而避免市電電壓高時導通可能因功耗大而損壞。當市電電壓接近過零區域，使
U
1電壓在10～25V 的範圍，經R4 和R5分壓產生的電壓不足0。6V，VT2 截止，於是
U
1 透過R2、R3 分壓產生0。7V電壓使VS1 觸發導通。VS1導通後，220V市電電壓透過R6、VD2、VS1、VD4構成的迴路觸發VS2導通，為負載提供220V的交流供電，從而實現了過零觸發控制。由於
U
1電壓低於10V後，VS1可能因觸發電壓低而截止，導致VS2也截止，所以說過零觸發實際上是與220V市電電壓的幅值相比可近似看作“0”而已。當①、②腳的電壓訊號消失後，IC1內的發光管和光敏三極體截止，VT1 導通，使VS1截止，但此時VS2 仍保持導通，直到負載電流隨市電電壓減小到不能維持VS2 導通後，VS2截止，ACSSR進入關斷狀態。
提示在ACSSR關斷期間，雖然220V 電壓透過負載RL、R6、R7、VD2～VD5 構成迴路，但由於RL、R6、R7 的阻值較大，只有微弱的電流流過RL，所以RL不工作。
（2）DCSSR 的工作原理
典型的觸發型DCSSR的工作原理如下圖所示。
①、②腳是輸入端，③、④腳是輸出端。R1為限流電阻，VD1 是為防止反向供電損壞光耦合器IC1而設定的保護管，IC1將輸入與輸出電路隔離，VT1構成射隨放大器，VT2 是輸出放大器，R2、R3是分流電阻，VD2 是為防止VT2 反向擊穿而設定的保護管。
當DCSSR的①、②腳無電壓訊號輸入時，光耦合器IC1內的發光管不發光，它內部的光敏三極體因無光照而截止，致使VT1和VT2相繼截止，DCSSR處於關閉狀態。當DCSSR的①、②腳有訊號輸入後，透過R1使IC1內的發光管發光，它內部的光敏三極體導通，由它的e極輸出的電壓加到VT1 的b極，經VT1射隨放大後，從它的e 極輸出，再使VT2飽和導通，給負載提供直流電壓，負載開始工作。當①、②腳的電壓訊號消失後，IC1內的發光管和光敏三極體相繼截止，VT1和VT2因b極無導通電壓輸入而截止，DCSSR才進入關斷狀態。
