固態(tài)繼電器在眾多實(shí)際使用過(guò)程中，很多情況下，經(jīng)常是由于負(fù)載側(cè)絕緣破壞，產(chǎn)生回路短路，導(dǎo)致固態(tài)繼電器損壞，這是廣大電氣工程師在設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮到，并且經(jīng)常會(huì)碰到的問(wèn)題。

固態(tài)繼電器的保護(hù)

（1）過(guò)電流的保護(hù)

固態(tài)繼電器是以半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件作為功率輸出部件的，對(duì)溫度的變化較為敏感，過(guò)電流會(huì)使半導(dǎo)體芯片過(guò)熱而造成品質(zhì)下降，壽命降低甚至永久性損壞。雖然固態(tài)繼電器在瞬間可以承受額定電流10倍以上的浪涌電流，但超過(guò)此值很容易造成永久性損壞。因而，過(guò)電流的保護(hù)是很重要的，過(guò)電流的保護(hù)方法很多，關(guān)鍵在于反映速度要快。對(duì)以可控硅為輸出器件的交流固態(tài)繼電器，由于可控硅需電流過(guò)零關(guān)斷的特性則對(duì)于在10Ms（50Hz）以?xún)?nèi)超過(guò)SSR浪涌電流承受值的浪涌電流和短路電流，一般的保護(hù)電路是無(wú)效的，應(yīng)考慮采用半導(dǎo)體器件專(zhuān)用的快速熔斷器。熔斷器的標(biāo)稱(chēng)熔斷電流不應(yīng)超過(guò)SSR的標(biāo)稱(chēng)電流值。市售的快速熔斷器種類(lèi)較多，但質(zhì)量差異較大，請(qǐng)選擇時(shí)加以注意。

（2）過(guò)電壓的保護(hù)

當(dāng)負(fù)載為感性或容性時(shí)，很可能產(chǎn)生大于固態(tài)繼電器所能承受的瞬態(tài)電壓（阻斷電壓）和電壓上升率（dv/dt）。若保護(hù)措施不當(dāng)或響應(yīng)不靈敏，不僅會(huì)造成固態(tài)繼電器失控，嚴(yán)重時(shí)還可能燒毀固態(tài)繼電器或設(shè)備。因此，過(guò)電壓的保護(hù)是必須的。普遍的應(yīng)用是外加瞬態(tài)抑制（RC吸收）電路和電壓鉗位電路（雙向穩(wěn)壓二極管、壓敏電阻）。本公司在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)，多數(shù)產(chǎn)品內(nèi)部已加上RC吸收回路或壓敏電阻，能起到一定保護(hù)作用，建議用戶(hù)在使用時(shí)根據(jù)負(fù)載的有關(guān)參數(shù)和環(huán)境條件，認(rèn)真計(jì)算和實(shí)驗(yàn)RC回路的選值。若滿(mǎn)足不了，應(yīng)再并聯(lián)一個(gè)RC回路和壓敏保護(hù)電路。在一般情況下，RC吸收回路可以有效地抑制加至固態(tài)繼電器的瞬態(tài)電壓和電壓指數(shù)上升率（dv/dt），壓敏電阻保護(hù)電路可以吸收寬脈沖的過(guò)電壓。RC吸收回路的RC值選擇要經(jīng)過(guò)計(jì)算和驗(yàn)證。經(jīng)驗(yàn)的選擇（僅供參考）是電阻在27-150歐姆、功率為2-5瓦之間，電容容量在0.01-1uf、耐壓在250-500VAC之間，（例：R=51歐/2W，C=0.2uF/500VAC）精確值應(yīng)在實(shí)驗(yàn)后確定。注意不要發(fā)生振蕩。壓敏電阻的選擇同樣要經(jīng)過(guò)認(rèn)真的計(jì)算和驗(yàn)證。一般情況下（僅供參考），在220VAC電路里使用標(biāo)稱(chēng)470-680V、?12-16的，在380VAC電路里使用標(biāo)稱(chēng)780-1000V、?12-16的。

（3）過(guò)熱保護(hù)

如固態(tài)繼電器過(guò)熱，輕則失控，重則造成永久性損壞，建議加裝過(guò)熱保護(hù)措施，通常的做法是保證固態(tài)繼電器的底板處溫度不超過(guò)75-80℃。一般的溫度保護(hù)電路就可以達(dá)到目的，比較經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的是在散熱器上靠近SSR底板處安裝溫控開(kāi)關(guān)，溫升達(dá)到限定溫度時(shí)切斷SSR輸入信號(hào)。

固態(tài)繼電器工作時(shí)，在其內(nèi)部芯片上存在一定的功率損耗，這個(gè)損耗功率主要由固態(tài)繼電器輸出電壓降與負(fù)載電流乘積決定，以發(fā)熱的形式消耗掉。因此散熱的好壞直接影響到固態(tài)繼電器工作的可靠性，優(yōu)良的熱學(xué)設(shè)計(jì)可避免由于散熱不良造成的失敗和損壞。

一般而言，負(fù)載電流小于5A的固態(tài)繼電器，利用空氣對(duì)流散熱即可。要求安裝在有良好對(duì)流環(huán)境、兩個(gè)固態(tài)繼電器間距離大于一個(gè)固態(tài)繼電器的寬度。電流大于10A的固態(tài)繼電器應(yīng)加裝散熱器，對(duì)于負(fù)載電流大于40A的固態(tài)繼電器，根據(jù)設(shè)計(jì)體積大小，必要時(shí)要使用風(fēng)冷或水冷。

3、固態(tài)繼電器的應(yīng)用熱設(shè)計(jì)和散熱器的選擇

固態(tài)繼電器在工作中內(nèi)部存在著一定的功率耗散，這個(gè)耗散值主要由輸出電壓降與負(fù)載電流乘積決定，以發(fā)熱的形式體現(xiàn)。散熱的好壞直接影響到固態(tài)繼電器的最大負(fù)載電流和允許的最高工作環(huán)境溫度值，是影響固態(tài)繼電器可靠工作的重要因素之一。所以，我們應(yīng)重視固態(tài)繼電器的應(yīng)用熱設(shè)計(jì)和散熱器的選擇，使固態(tài)繼電器穩(wěn)定可靠的工作，避免由于散熱不良而造成的固態(tài)繼電器的失效和損壞。

一般而言，輸出電流小于5A的固態(tài)繼電器，利用空氣自然對(duì)流，足以達(dá)到冷卻散熱的目的，但安裝時(shí)要有一個(gè)良好的對(duì)流環(huán)境，固態(tài)繼電器之間的距離不得小于一個(gè)固態(tài)繼電器的寬度。

負(fù)載電流大于10A的固態(tài)繼電器使用合適的散熱器是必不可少的，必要時(shí)還要進(jìn)行風(fēng)冷（風(fēng)冷風(fēng)速6米/秒）或水冷。良好的散熱條件對(duì)于固態(tài)繼電器的可靠工作是十分重要的。產(chǎn)品手冊(cè)中一般都會(huì)給用戶(hù)提供工作電流、通態(tài)壓降和熱阻等參數(shù)，有的還會(huì)給出工作電流/耗散功率與環(huán)境溫度/基板溫度曲線(xiàn)，供使用時(shí)參考。利用這些參數(shù)就可以計(jì)算出所需散熱器的熱阻，再根據(jù)散熱器廠家產(chǎn)品手冊(cè)上的熱阻參數(shù)選擇散熱器。

交流固態(tài)繼電器的保護(hù)措施

1、固態(tài)繼電器電壓等級(jí)的選取及過(guò)壓保護(hù)

當(dāng)加在固態(tài)繼電器交流兩端的電壓峰值超過(guò)交流固態(tài)繼電器所能承受的最高電壓峰值時(shí)，固態(tài)繼電器內(nèi)的元件便會(huì)被電壓擊穿而造成交流固態(tài)繼電器損壞，選取合適的電壓等級(jí)和并聯(lián)壓敏電阻可以較好地保護(hù)交流固態(tài)繼電器。

a、交流負(fù)載為220v的阻性負(fù)載時(shí)可選取220v電壓等級(jí)的交流固態(tài)繼電器。

b、交流負(fù)載為220v的感性負(fù)載或交流負(fù)載為380v的阻性負(fù)載時(shí)可選取380v電壓等級(jí)的交流固態(tài)繼電器。

c、交流負(fù)載為380v的感性負(fù)載時(shí)可選取480v電壓等級(jí)的交流固態(tài)繼電器（480v等級(jí)的交流固態(tài)繼電器還具有更高的靜態(tài)dv/dt指標(biāo)）；其他要求特殊、可靠性要求高的場(chǎng)合如電力補(bǔ)償電容器切換、電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)等均須選取480v電壓等級(jí)的交流固態(tài)繼電器。

d、交流負(fù)載的電壓小于100vac以下場(chǎng)合時(shí)，選擇固態(tài)繼電器最好向我公司咨詢(xún)定制。交流固態(tài)繼電器過(guò)壓的保護(hù)：除交流固態(tài)繼電器內(nèi)部本身有rc吸收回路保護(hù)外，還可以采取并聯(lián)金屬氧化物壓敏電阻（mov），mov面積大小決定吸收功率，mov的厚度決定保護(hù)電壓值。一般220v系列交流固態(tài)繼電器可選取500v-600v的壓敏電阻，380v系列交流固態(tài)繼電器可選取800v-900v的壓敏電阻，480v系列交流固態(tài)繼電器可選取1000v-1100v的壓敏電阻。

2、固態(tài)繼電器電流等級(jí)的選取及過(guò)流保護(hù)

過(guò)流（最嚴(yán)重的情況為負(fù)載短路）是造成交流固態(tài)繼電器內(nèi)部輸出可控硅永久性損壞的最主要原因?？焖偃蹟嗥骱涂諝忾_(kāi)關(guān)是過(guò)流保護(hù)方法之一，小容量交流固態(tài)繼電器也可選用保險(xiǎn)絲；許多負(fù)載在接通瞬間會(huì)產(chǎn)生很大的浪涌電流，由于散熱不及，浪涌電流與過(guò)流一樣也是造成交流固態(tài)繼電器內(nèi)部輸出可控硅損壞的最主要原因之一。因此選取固態(tài)繼電器時(shí)，保證一定的電流余量是極其重要的。

a、阻性負(fù)載時(shí)，選取交流固態(tài)繼電器的電流等級(jí)宜大于等于2倍的負(fù)載額定電流。

b、負(fù)載為交流電動(dòng)機(jī)時(shí)，選取交流固態(tài)繼電器的電流等級(jí)須大于等于6-7倍的電動(dòng)機(jī)額定電流。

c、交流電磁鐵、中間繼電器線(xiàn)保、電感線(xiàn)圈等負(fù)載時(shí)，選取交流固態(tài)繼電器的電流等級(jí)宜大于等于4倍的負(fù)載額定電流，變壓器時(shí)要求大于等于5倍變壓器初級(jí)額定電流，特種感性、容性負(fù)載則應(yīng)根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)還須放大交流固態(tài)繼電器的電流余量。

d、電力補(bǔ)償電容器類(lèi)負(fù)載時(shí)，選取交流固態(tài)繼電器的電流等級(jí)須大于5倍的負(fù)載額定電流。

3、交流固態(tài)繼電器的發(fā)熱與散熱

單相交流固態(tài)繼電器在導(dǎo)通時(shí)的最大發(fā)熱量按實(shí)際工作電流×1.5w/a來(lái)計(jì)算，在散熱設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮到環(huán)境溫度，通風(fēng)條件（自然冷卻、風(fēng)扇冷卻）及交流固態(tài)繼電器安裝密度等因素。固態(tài)繼電器與散熱器安裝面間須涂一薄層導(dǎo)熱硅脂。

交流固態(tài)繼電器產(chǎn)生于70年代，其封裝形式也與傳統(tǒng)電磁繼電器基本相同，由于它的無(wú)觸點(diǎn)工作特性，使其在許多領(lǐng)域的電控及計(jì)算機(jī)控制方面得到日益廣范的應(yīng)用。