固态继电器： 基本概述

如在此前介绍机械式继电器的博客中所承诺，这篇博客将介绍固态继电器 (SSR)。SSR 与机械式继电器的基本功能相同，但本文将介绍其内部工作原理，以及相较于机械式继电器的优势，并解释一些相关术语。

SSR 主要由三部分组成：传感器、开关器件和耦合机制。通常，采用光耦合来提供控制电路与信号电路之间的电气隔离。输入信号点亮内部 LED，使光敏二极管导通。然后，光敏二极管使 SCR、晶闸管或 MOSFET 导通，从而使电流流向输出引脚。

通常情况下，SSR 开关速度较机械式继电器更快，因为没有任何活动部件，所以释放时间明显缩短，不存在触点颤动，持续时间更长，并且不产生噪声。然而，SSR 也具有一些劣势：相较于机械式继电器，SSR 的接触电阻更高；更容易因浪涌电流而造成损坏；如果内部开关器件损坏，那么继电器将彻底报废。

对于 SSR，时常让人深感困惑的一件事就是输出类型，具体可分为直流输出、交流输出和交直流输出。切换交流电时有多种类型选择，如：过零、比例控制和异步。下面，我们来看看这几种类型之间的差异。

过零（“同步”）：施加控制电压后，继电器不会立即导通，而要等到负载电压超过 0 V。如下图所示，在输入端施加直流控制电压后，但在交流负载电压未到达直线 1 所在位置（正弦波第一次超过 0 V 时）前不会导通输出。而控制电压撤销后，负载也不会立即关断，而要等到正弦波第一次过零时才关断（直线 1 表示导通点，直线 2 表示关断点）。

图 1： 过零继电器（图片来源： Digi-Key Electronics）

比例控制：对于这类继电器，驱动负载的功率与输入端施加的模拟控制信号成正比。控制信号可采用多种不同形式，例如 0 - 5 V_DC、4 - 20 mA 和 0 - 10 V_DC。不同的信号输出通常适用于照明或加热应用。

异步（“瞬时”或“随机导通”）：只要在输入端施加电压，这类继电器的输出就立即导通；一旦电压撤销且正弦波过零，输出就会关断。

有关机电继电器的更多信息或继电器的通用信息，请查看博客机械式继电器：基本概述，或观看下面的视频。