如何识读固态继电器电路图

固态继电器简称SSR，它是一种新型无触点继电器。它是随着微电子技术的不断发展产生的以弱控强新型电子器件。同时又为强、弱电之间提供良好的隔离，从而确保电子电路和人身的安全。

固态继电器的输入端仅需要输入较小的电压和电流，就能通过输出回路接通或切断几安培甚至上百安培的大电流，输入端与晶体管、TTL、HTL、CMOS、PMOS电子电路有较好的兼容性。输出电路采用大功率晶体管或晶闸管来接通和关断负载。

按负载电源类型可分为交流固态继电器（AC-SSR）和直流型固态继电器（DC-SSR），其框图和工作波形如图4-5-17所示。

图4-5-17 固态继电器框图和工作波形

a）交流随机导通型 b）交流过零触发型 c）直流型

【例4-5-7】动合式交流过零触发型固态继电器电路

电路如图4-5-18所示。

图4-5-18 交流过零触发型固态继电器电路

1.识读要点

由R₃～R₅与VT₃组成“零”电压开关电路。值得指出的是，所谓“过零”并非在真的0V处，通常在±10V～±20V的范围内，因为开关电路的N、VT₂、VT₃需要供电。适当选择电阻R₅和R₆的分压比，使过零检测电路VT₃两端电压超过“过零电压”值时，TV₃饱和导通，致使晶闸管VTH₁、VTH₂截止。反之，当VT₃两端电压低于“过零电压”值时，VT₃将截止，通过VT₂使晶闸管VTH₁、VTH₂导通。由此可见，VT₂、VT₃组成与门电路，只有在交流电源电压为零附近，在输入端施加的输入信号才能使晶闸管VTH₁、VTH₂导通，实现过零触发。

2.电路工作过程

（1）无控制信号输入时电路工作过程

1）当无控制信号输入时，发光二极管VL熄灭，使光敏晶体管VT₁截止，VT₂饱和导通，而VT₃截止。VT₂饱和导通，其集电极输出低电位，使VS₁截止。VT₂的供电电路，在交流电源的正半周：

VT2的基极电流通路为：L+→R7→VD4→R2→VT2的B-E电路→VD1→R8→N-。(www.xing528.com)

VT₂的集电极电流通路为：L+→R₇→VD₄→R₃→VT₂的C-E电路→VD₁→R₈→N-。

在交流电源的负半周：

VT₂的基极电流通路为：N+→R₈→VD₃→R₃→VT₂的B-E电路→VD₂→R₇→L-。

VT₂的集电极电流通路为：N+→R₈→VD₃→R₃→VT₂的C-E电路→VD₂→R₇→L-。

仅VT₂导通时，流过R₈的电流很小，该电流在R₈上产生的压降也很小，不足以使晶闸管VTH₂导通，因此VTH₂截止。

2）当交流电源电压大于过零触发电压时，此时晶体管VT₂继续导通，而VT₃也导通，他们的集电极输出低电位。晶体管VT₂、VT₃经桥式整流电路VD₁～VD₄而引入的电流很小，该电流在电阻R₈上产生的压降也不足以使双向晶闸管VTH₂导通。

（2）有控制信号输入时电路工作过程

1）当有控制信号输入时，VL导通发光，VT₁导通，VT₂截止，若电源电压大于过零电压（约±25V），A点电压大于晶体管VT₃的U_BE3，VT₃导通，其导通路经与VT₂导通路经相似。由于VT₃导通，其集电极输出低位，使VTH₁仍关断截止。晶体管VT₃经桥式整流电路VD₃～VD₆而引入的电流很小，其在R₈上产生的压降也不足以使VTH₂导通，因此，固态继电器输出端因双向晶闸管VTH₂门极无触发信号而关断。

2）若电源电压小于过零电压，U_A小于U_BE3，VT₃截止，VS₁控制极经R₃、R₄分压获触发信号，VTH₁导通，其导通路径，正半周为

负半周为

这样，在电阻R₈上得到正反两个方向的触发脉冲，使VTH₂导通，接通负载电路。

3）若输入信号消失，VT₂导通，VTH₁关断，但VTH₂仍保持导通状态，直到负载电流随电源电压的减小下降至双向晶闸管维持电流以下而关断，从而切断负载电路。