固態(tài)繼電器（ Solid State Relay）簡稱SSR，是一種由集成電路和分立元器件組合而成的“一體化”無觸點(diǎn)電子開關(guān)器件，它采用電子線路實(shí)現(xiàn)繼電器的功能，依靠光電耦合器（或其他耦合方式）實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)（輸入回路）與被控制系統(tǒng)（輸出回路）之間的電氣隔離。由于在開關(guān)過程中無機(jī)械接觸部件，因此具有控制功率小、可靠性高、壽命長、無噪音、無火花、無電磁干擾、開關(guān)速度快和工作頻率高等突出優(yōu)點(diǎn)。
固態(tài)繼電器自1974年問世以來，已在許多自動(dòng)化控制裝置中取代了電磁繼電器，并且廣泛用于電磁繼電器無法應(yīng)用的領(lǐng)域。
結(jié)構(gòu)及原理
常用固態(tài)繼電器幾乎都是模塊化的四端有源器件，其中兩端為輸入控制端，另外兩端為輸出受控端，其基本構(gòu)成如圖29-1所示。器件中多采用光電耦合器實(shí)現(xiàn)輸入與輸出之間的電氣隔離。輸出受控端利用開關(guān)三極管、雙向晶閘管等半導(dǎo)體器件的開關(guān)特性，實(shí)現(xiàn)無觸點(diǎn)、無火花地接通和斷開外接控制電路的目的。整個(gè)器件無可動(dòng)部件及觸點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)相當(dāng)于常用電磁繼電器一樣的功能。
普通固態(tài)繼電器的內(nèi)部等效電路如圖29-2所示。當(dāng)給固態(tài)繼電器的輸入端IN接上合適的控制信號(hào)時(shí)，其輸出端OUT就會(huì)從關(guān)斷狀態(tài)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)；控制信號(hào)撤消后，輸出端OUT恢復(fù)關(guān)斷狀態(tài)。從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)輸出端所接負(fù)載（注意負(fù)載應(yīng)串入輸出端回路）電源的無觸點(diǎn)“開”或“關(guān)”自動(dòng)控制。
固態(tài)繼電器按輸出端極性的不同，可分為直流式和交流式兩大類。直流固態(tài)繼電器（ DC-SSR）的電路原理參見圖29-2（ a），其控制電壓由輸入端IN輸入，通過光電耦合器將控制信號(hào)耦合至接收電路，經(jīng)放大處理后驅(qū)動(dòng)開關(guān)三極管VT導(dǎo)通。顯然，直流固態(tài)繼電器的輸出端OUT在接入被控電路回路中時(shí)，是有正、負(fù)極之分的。交流固態(tài)繼電器（AC-SSR）的電路原理參見圖29-2 （b），與直流固態(tài)繼電器不同的是，其開關(guān)元件采用了雙向晶閘管VS或其他交流開關(guān)，因此它的輸出端OUT無正、負(fù)極之分，可以控制交流回路的通斷。
由于固態(tài)繼電器的輸入端和輸出端之間采用了成熟可靠的光電隔離等技術(shù)，這使得所接控制弱電和被控強(qiáng)電在電氣上完全隔離，因此從各種弱電設(shè)備輸出的信號(hào)可以直接加在固態(tài)繼電器的輸入控制端上，無需另外的保護(hù)電路等。固態(tài)繼電器和傳統(tǒng)的電磁繼電器相比較，具有的優(yōu)點(diǎn)是：工作可靠、壽命長、無噪聲、無火花、無電磁干擾、開關(guān)速度快、抗干擾能力強(qiáng)、體積小、耐沖擊、耐振動(dòng)、防爆、防潮、防腐蝕，能與TTL. DTL. HTL等邏輯電路兼容，可以通過微小的控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)直接驅(qū)動(dòng)大電流負(fù)載的目的。正因?yàn)槿绱耍虘B(tài)繼電器在很多領(lǐng)域正逐漸取代電磁繼電器。
但固態(tài)繼電器也存在一些缺點(diǎn)，主要是輸出端在導(dǎo)通時(shí)存在一定的電壓降，即本身有功耗，需采取相應(yīng)的散熱措施；在斷開時(shí)存在一定的漏電流。另外，固態(tài)繼電器的控制狀態(tài)比較單一、過載能力差，并且直流繼電器和交流繼電器不能通用。
固態(tài)繼電器的檢測(cè)
?。?）交、直流固態(tài)繼電器的判別：通常，在直流固態(tài)繼電器外殼的輸入端和輸出端旁，均標(biāo)有“+”、“-”符號(hào)，并注有“Dc輸入”、“DC輸出”字樣。而交流固態(tài)繼電器只能在輸入端上標(biāo)出“+”、“-”符號(hào)，輸出端無正、負(fù)之分。
?。?）輸入端與輸出端的判別： 無標(biāo)識(shí)的固態(tài)繼電器， 萬用表R×10 k 檔，通過分別測(cè)量各引腳 的正、反向電阻值來判別輸入端與輸出端。當(dāng)測(cè)出某兩引腳 的正向電阻較小、而反向電阻為無窮大時(shí)，這兩只引腳即為輸入端，其余兩腳為輸出端。而在阻值較小的一次測(cè)量中，黑表筆接的是正輸入端，紅表筆接的是負(fù)輸入端。
若測(cè)得某兩引腳 的正、反向電阻均為0，則說明該固態(tài)繼電器已擊穿損壞。若測(cè)得固態(tài)繼電器各引腳 的正、反向電阻值均為無窮大，則說明該固態(tài)繼電器已開路損壞。
固態(tài)繼電器怎么測(cè)好壞
1、測(cè)觸點(diǎn)電阻
用萬能表的電阻檔，測(cè)量常閉觸點(diǎn)與動(dòng)點(diǎn)電阻，其阻值應(yīng)為0；而常開觸點(diǎn)與動(dòng)點(diǎn)的阻值就為無窮大。由此可以區(qū)別出那個(gè)是常閉觸點(diǎn)，那個(gè)是常開觸點(diǎn)。
2、測(cè)線圈電阻
可用萬能表R×10Ω檔測(cè)量繼電器線圈的阻值，從而判斷該線圈是否存在著開路現(xiàn)象。
3、測(cè)量吸合電壓和吸合電流
找來可調(diào)穩(wěn)壓電源和電流表，給繼電器輸入一組電壓，且在供電回路中串入電流表進(jìn)行監(jiān)測(cè)。慢慢調(diào)高電源電壓，聽到繼電器吸合聲時(shí)，記下該吸合電壓和吸合電流。為求準(zhǔn)確，可以試多幾次而求平均值。
4、測(cè)量釋放電壓和釋放電流
也是像上述那樣連接測(cè)試，當(dāng)繼電器發(fā)生吸合后，再逐漸降低供電電壓，當(dāng)聽到繼電器再次發(fā)生釋放聲音時(shí)，記下此時(shí)的電壓和電流，亦可嘗試多幾次而取得平均的釋放電壓和釋放電流。一般情況下，繼電器的釋放電壓約在吸合電壓的10~50％，如果釋放電壓太小（小于1/10的吸合電壓），則不能正常使用了，這樣會(huì)對(duì)電路的穩(wěn)定性造成威脅，工作不可靠。
固態(tài)繼電器使用注意事項(xiàng)
?。?）導(dǎo)通后的管壓降較大，可達(dá)1～2V，對(duì)于大功率固態(tài)繼電器，導(dǎo)通后的功耗和發(fā)熱量也較大，使用時(shí)應(yīng)考慮散熱條件（如加散熱器、風(fēng)機(jī)冷卻等）。
?。?）關(guān)斷后仍可有數(shù)微安至數(shù)毫安的漏電流，不能實(shí)現(xiàn)理想的電隔離。對(duì)于某些功率較小的負(fù)載（如中間繼電器、接觸器線圈、電磁鐵等），應(yīng)該選用漏電流小于1mA的固態(tài)繼電器，否則會(huì)引起誤動(dòng)作。
?。?）對(duì)過載有較大的敏感性，必須用快速熔斷器或RC阻尼電路對(duì)其進(jìn)行過載保護(hù)。
（4） SSR為電流驅(qū)動(dòng)型，在邏輯電路驅(qū)動(dòng)時(shí)應(yīng)盡可能地采用低電平輸出進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，以保證有足夠的帶負(fù)載能力和盡可能低的零電平。
（5）多個(gè)SSR的輸入端可以串并聯(lián)使用，但應(yīng)滿足并聯(lián)驅(qū)動(dòng)電流大于多個(gè)SSR的輸入電流之和，串聯(lián)驅(qū)動(dòng)電壓大于多個(gè)開啟電壓（以4V計(jì)算）之和。
?。?）交流SSR適用于50Hz或60Hz的工頻電網(wǎng)，不宜應(yīng)用到高次諧波分量大的場合。例如，變頻器輸出端有多組負(fù)載需要分別切換時(shí)，如果采用SSR作為開關(guān)則可能由于高次諧波使其不能可靠關(guān)斷，并且高次諧波還可能使SSR內(nèi)部的RC吸收回路因過熱而炸裂。
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