1固體繼電器的選用

固體繼電器的選擇及合理使用是固體繼電器的使用可靠性的關鍵，在選用固體繼電器之前，首先必 須明確設計系統的應用條件，根據條件對照產品手冊、GJB1515A固體繼電器總規范及相關的詳細規范確 定滿足系統要求的固體繼電器。選擇固體繼電器應注意以下幾方面要求：

1.1環境適應能力

1.1.1環境溫度及環境溫度下的負載降額

1.1.1.1環境溫度的選擇

固體繼電器的環境溫度要求一般分為兩檔：工作溫度和貯存溫度，工作溫度是固體電器可長期穩定 可靠工作的溫度，而貯存溫度則是固體繼電器處于非工作狀態下能夠承受的極限溫度，在極限溫度下部 分固體繼電器也可能可以正常工作，但可靠性無法得到保障。固體繼電器對環境溫度及自身溫升要求較 高，因此，選擇的固體繼電器的環境溫度必須滿足應用系統環境溫度的要求。

1.1.1.2環境溫度下的負載降額

固體繼電器通常會給出環境溫度-負載降額曲線，這一曲線通常是在具備一定散熱條件（尤其是功率 型固體繼電器）下的降額曲線，在選型時應充分考慮系統整個應用環境溫度下的散熱條件及負載條件， 以確保系統的應用可靠性。

1.1.2機械環境

選擇固體繼電器的一個重要因素就是因為固體繼電器的耐振動、沖擊及加速度等力學環境指標較 高。但這并不能說固體繼電器對振動、沖擊和加速度等環境沒有要求，不同結構的固體繼電器所能承受 的機械環境有所差異。固體繼電器的沖擊和加速度一般有兩種指標，一個為鑒定試驗指標（如沖擊： 14700m/s²,0. 5ms,加速度49000 m/s²）,另一個為供貨試驗指標（如沖擊:980 m/s², 6ms,加速度980 m/s²）。 如選擇不當將可能造成內部結構損壞甚至出現失效。

1. 1.3耐潮濕、耐鹽霧

固體繼電器從封裝上一般分為全密封和非密封（封閉式）兩種，通常耐濕試驗只適用于非氣密式密封 固體繼電器，潮濕對非密封固體繼電器影響較大，如塑料灌封型固體繼電器。鹽霧考核對某些應用場合 是必要的，目前國內金屬封裝的固體繼電器的外殼主要有兩種10#鋼、白銅、受材料影響10#鋼封裝的 產品一般鹽霧試驗較難通過。

1.1.4電環境

由于固體繼電器的動作速度較快，因此在應用中必須考慮電源的穩定性，電源不穩定，出現瞬時掉 電或負脈沖可能會導致固體繼電器誤動作。

1.1.5電壓指數上升率dv/dt

若電壓上升率超過繼電器的規定值時，繼電器輸出元件可能出現誤導通。

1.1.6瞬態電壓不應超過固體繼電器的規定

由于固體繼電器由電子元器件組成，對外界過電壓較為敏感，若瞬態電壓超過繼電器的規定值時， 固體繼電器的輸出有可能出現擊穿損壞。因此，選擇固體繼電器輸出電壓時應充分考慮設計電路中可能 出現的電壓。

1.1.7輸入電源的控制

在應用中應充分考慮輸入電壓上升時間，若輸入電壓上升過于緩慢將可能導致輸出損耗過大，對固 體繼電器造成損傷甚至損壞。固體繼電器有保證接通電壓指標，在使用中為保證使用可靠性，應盡量保 證其輸入電壓為額定電壓。當輸出端接通額定電壓負載時，為防止產品參數檢測過程造成損傷或損壞， 輸入控制電壓施加請使用階梯波形測試法。

1.2負載類型、負載大小和浪涌電流

在固體繼電器選型時，必須考慮選擇的固體繼電器的負載類型完全符合詳細規范的要求，穩態電流 不能超過產品規定的額定電流，可能出現的浪涌電流也不能超過固體繼電器的最大承受值。我公司的固 體繼電器浪涌電流一般規定為額定負載電流的5?10倍（脈沖寬度為50ms?100ms,具體產品要求不同）。 1.3輸出特性

直流固體繼電器只適用于控制直流電源和負載，負載電源電壓不能超過繼電器的額定輸出電壓，也 不能低于固體繼電器的最小輸出電壓。對應用中有可能出現負載瞬態電壓超過固體繼電器的最大峰值電 壓時，必須外接保護電路或選擇輸出電壓更高的固體繼電器。

1.4輸入特性

1）  固體繼電器輸入額定電壓的選擇：在選擇固體繼電器輸入電壓時，應保證固體繼電器的工作電壓 保持在額定輸入電壓范圍內，同時不宜將輸入電壓控制在保護接通或保護關斷電壓附近（尤其在高溫環 境下）。

2）  接通時間/關繼時間的選擇：對直流固體繼電器負載為感性負載時，動作時間越快感性負載所引 起的反電勢越大，這將可能導致固體繼電器的輸出擊穿。

注：對新選型的固體繼電器如有疑問，建議與生產廠家的技術部門聯系。

2固體繼電器的應用電路

當前，固體繼電器已廣泛應用于航天、航空、兵器、船舶及其它國防工程等控制領域。為更好的應 用固體繼電器，在此介紹一下我公司直流固體繼電器典型應用電路。

2. 1基本電路

直流固體繼電器基本電路連接如圖9所示。

2. 2應用電路

2. 2. 1輸入保護電路

在一些控制領域，由于外界環境的干擾過強，可能導致輸入電壓、電流出現較大波動，嚴重的可引 發固體繼電器失效。為使固體繼電器可靠工作，可在輸入端串入LC濾波器或濾波電路。由于我廠釆用 的是珥環變壓器隔離的固體繼電器，輸入端加電后，振蕩電路會使輸入電壓上疊加±0.5V頻率約15MHz 的正弓玄波。為減小輸入端的傳導和輻射發射干擾，可在輸入端并聯一個4700PF?0. luF的電容。

圖10為簡單的輸入保護電路。此電路可使疊加的正弦波幅值降低到土0. 2V以下。

2. 2. 2驅動電路

當控制信號較小時，為保證驅動功率滿足固體繼電器要求，可在前級增加晶體管驅動，如圖11所

2. 2. 3輸出保護電路

在應用中當固體繼電器負載為非純阻性、感性或容性時，開關狀態時很可能產生遠大于繼電器所能   承受的瞬態電壓、浪涌電流。若保護不當可能會導致繼電器失控或永久性失效。為此應在輸出負載增加 保護電路。典型保護電路如圖12所示。

3固體繼電器的應用熱設計

固體繼電器應用熱設計直接影響固體繼電器的使用可靠性，固體繼電器散熱性能直接影響到最大負   載電流和工作溫度范圍。在應用熱設計時應注意以下幾方面：

?印制板安裝型固體繼電器

一般屬小功率固體繼電器，在安裝時固體繼電器底板與印制電路板間的間隔

應保證在2mm?4mm（小于0. 5A可更小一些）,繼電器之間的間隔不小于2M（5. 08mm）。

?功率型固體繼電器的安裝

負載電流大于5A的固體繼電器一般需帶散熱器，否則在高溫需降額工作。安裝固體繼電器的散熱 器表面不平度不大于0. 05mm,在安裝面上墊導熱絕緣片將繼電器與散熱器擰緊。

固體繼電器安裝應遠離熱源。