固態繼電器的作用及原理是什么？

固態繼電器(SSR)是一種電子開關設備，當在其控制端子上施加較小的外部電壓時，它會接通或斷開。繼電器可以設計成將AC或DC切換到負載。它具有與機電繼電器相同的功能，但沒有活動部件。

封裝的固態繼電器使用功率半導體器件(例如晶閘管和晶體管)來切換電流，最高可達一百安培左右。與機電繼電器相比，固態繼電器具有更快的開關速度，并且沒有物理觸點或磨損。與機電觸點相比，固態繼電器的應用必須考慮到其承受瞬時過載的能力較低，并且其“導通”狀態電阻較高。與機電繼電器不同，固態繼電器僅提供有限的開關布置。

與機電設備相比，固態繼電器和機電繼電器的大多數相對優勢是所有固態產品所共有的。

?輪廓更薄，包裝更緊密。

?完全靜音的操作。

?SSR的開關速度比機電繼電器快;典型的光耦合SSR的切換時間取決于為LED開啟和關閉所需的時間-數微秒至毫秒。

?即使無數次激活，也可以延長使用壽命，因為沒有活動部件磨損，也沒有接觸點使碳沉積或積聚。

?無論使用多少，輸出電阻均保持恒定。

?清潔，無彈跳的操作。

?無火花，可將其用于爆炸性環境中，在這種環境中，切換期間不產生火花至關重要。

?本質上比類似規格的機械繼電器小(如果需要，可互換性應具有相同的“外殼”形狀因數)。

?對存儲和操作環境因素(例如機械沖擊，振動，濕度和外部磁場)的敏感度要低得多。

缺點!

?半導體而不是機械觸點的電壓/電流特性：閉合時，電阻較高(會產生熱量)，而電氣噪聲會增加;斷開時，電阻較低，并且反向漏電流(通常為μA范圍)電壓/電流特性不是線性的(不是純粹的)電阻式)，使開關波形有些失真。機電繼電器在激活時具有相關的機械開關的低歐姆(線性)電阻，在斷開時具有很高的氣隙和絕緣材料電阻。某些類型的繼電器具有極性敏感的輸出電路。機電繼電器不受極性的影響。

?由于電壓瞬變而引起的虛假切換的可能性(由于比機械繼電器快得多的切換)

?柵極充電電路需要隔離偏置電源

?由于存在體二極管，所以瞬態反向恢復時間(Trr)更長

?其輸出趨向于“短路”，而機電繼電器觸點趨向于“斷開”。