固态继电器：英文Solid State Relays，缩写SSR。是一种无触点电子开关，由分立元器件、膜固定电阻网络和芯片，采用混合工艺组装来实现控制回路(输入电路)与负载回路(输出电路)的电隔离及信号耦合，由固态器件实现负载的通断切换功能，内部无任何可动部件。

是利用现代微电子技术与电力电子技术相结合,而发展起来的一种无触点电子开关。在逻辑控制电路中，可达到以弱控制强和弱强隔离的目的，跟电磁继电器工作原理基本相似，在触发信号的控制下，实现对负载电路通断切换的开关作用。[2]

一、固态继电器的结构组成

主要由输入(控制)电路，驱动电路和输出(负载)电路三部分组成。

1.输入电路 input circuit

是为输入控制信号提供一个工作回路，使之成为固态继电器的触发信号源。固态继电器的输入电路多为直流输入，个别的为交流输入。

直流输入电路又分为阻性输入和恒流输入。阻性输入电路的输入控制电流随输入电压呈线性的正向变化。恒流输入电路，在输入电压达到一定值时，电流不再随电压的升高而明显增大，这种继电器可适用于相当宽的输入电压范围。

2.驱动电路 driven circuit

包括隔离耦合电路、功能电路和触发电路三部分。

隔离耦合电路，目前多采用光电耦合器和高频变压器两种电路形式。常用的光电耦合器有光－三管、光－双向可控硅、光－二管阵列(光－伏)等。

高频变压器耦合，是在一定的输入电压下，形成约10MHz的自激振荡，通过变压器磁芯将高频信号传递到变压器次级。

功能电路包括检波整流、过零、加速、保护、显示等各种功能电路。

触发电路的作用是给输出器件提供触发信号。

3.输出电路 output circuit

是在触发信号的控制下，实现固态继电器的通断切换。输出电路主要由输出器件(芯片)和起瞬态抑制作用的吸收回路组成，有时还包括反馈电路。目前，各种固态继电器使用的输出器件主要有晶体三管(Transistor)、单向可控硅(Thyristor或SCR)、双向可控硅(Triac)、MOS场效应管(MOSFET)、绝缘栅型双晶体管(IGBT)等。

二、固态继电器的类型

根据控制的负载性质，分为直流固态（输出用MOS管、IGBT等控制）和交流固态（输出用可控硅控制）：

一种交流固态继电器工作原理：

从DW1、DW2上取出的削顶正弦信号经反相器BG1输出方波再经运算放大器A输出尖峰脉冲信号。尖峰脉冲加在D3~D6的交流对角线与SCR的控制和阴间，D3~D6的直流对角线接在光电耦合器的输出端。当从A、B输入低压小电流信号时，二管发光，光敏管导通，于是从A运算放大器中输出的尖峰脉冲触发SCR导通，角载RL得电。A、B无信号输入时，光电耦合器BG2截止，尖峰脉冲通不过而使SCR不能导通。

1.单相固态继电器

2.三相固态继电器

按照触发形式的不同，可分为零压型(Z)和调相型(P)两种。在输入端施加适当的控制信号Vin时，P型SSR立即导通。当Vin撤销后，负载电流低于双向可控硅维持电流时(交流换向)，SSR关断。

Z型SSR内部包括过零检测电路，在施加输入信号Vin时，只有当负载电源电压达到过零区时，SSR才能导通，并有可能造成电源半个周期的延时。Z型SSR关断条件同P型，但由于负载工作电流近似正弦波,高次谐波干扰小,所以应用广泛。　

　有的公司SSR由于采用输出器件不同,有普通型(S,采用双向可控硅元件)和增强型(HS,采用单向可控硅元件)之分。当加有感性负载时,在输入信号截止t1之前，双向可控硅导通，电流滞后电源电压90度(纯感时)。t1时刻，输入控制信号撤销，双向可控硅在小于维持电流时关断(t2),可控硅将承受电压上升率\frac{dv}{dt}很高的反向电压。这个电压将通过双向可控硅内部的结电容，正反馈到栅。如果超过双向可控硅换向 \frac{dv}{dt} 指标(典型值10V/s）,将引起换向恢复时间长甚至失败。单向可控硅(增强型SSR)由于处在单性工作状态,此时只受静态电压上升率所限制(典型值200V/s)，因此增强型固态继电器HS系列比普通型SSR的换向\frac{dv}{dt}指标提高数百倍倍。由于采用两只大功率单向可控硅反并联，改变了电流分配和导热条件，提高了SSR输出功率。增强型SSR在大功率应用场合，无论是感性负载还是阻性负载,耐电压、耐电流冲击及产品的可靠性，均超过普通固态继电器。