PILZ固態(tài)繼電器，是由微電子電路，分立電子器件，電力電子功率器件組成的無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)。用隔離器件實(shí)現(xiàn)了控制端與負(fù)載端的隔離。固態(tài)繼電器的輸入端用微小的控制信號(hào)，達(dá)到直接驅(qū)動(dòng)大電流負(fù)載。
PILZ固態(tài)繼電器是一種全部由固態(tài)電子元件組成的新型無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)器件,它利用電子元件(如開(kāi)關(guān)三極管、雙向可控硅等半導(dǎo)體器件)的開(kāi)關(guān)特性,可達(dá)到無(wú)觸點(diǎn)無(wú)火花地接通和斷開(kāi)電路的目的,因此又被稱(chēng)為“無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)”。固態(tài)繼電器是一種四端有源器件,其中兩個(gè)端子為輸入控制端,另外兩端為輸出受控端.它既有放大驅(qū)動(dòng)作用,又有隔離作用,很適合驅(qū)動(dòng)大功率開(kāi)關(guān)式執(zhí)行機(jī)構(gòu),較之電磁繼電器可靠性更高,且無(wú)觸點(diǎn)、壽命長(zhǎng)、速度快,對(duì)外界的干擾也小,已被得到廣泛應(yīng)用
PILZ固態(tài)繼電器按使用場(chǎng)合可以分成交流型和直流型兩大類(lèi),它們分別在交流或直流電源上做負(fù)載的開(kāi)關(guān),不能混用。從整體上看,PILZ固態(tài)繼電器只有兩個(gè)輸入端(A和B)及兩個(gè)輸出端(C和D),是一種四端器件 。
工作時(shí)只要在A、B上加上一定的控制信號(hào),就可以控制C、D兩端之間的“通”和“斷”,實(shí)現(xiàn)“開(kāi)關(guān)”的功能,其中耦合電路的功能是為A、B端輸入的控制信號(hào)提供一個(gè)輸入/輸出端之間的通道,但又在電氣上斷開(kāi)SSR中輸入端和輸出端之間的(電),以防止輸出端對(duì)輸入端的影響,耦合電路用的元件是“光耦合器”,它動(dòng)作靈敏、響應(yīng)速度高、輸入/輸出端間的絕緣(耐壓)等級(jí)高;由于輸入端的負(fù)載是發(fā)光二極管,這使SSR的輸入端很容易做到與輸入信號(hào)電平相匹配,在使用時(shí)可直接與計(jì)算機(jī)輸出接口相接,即受“1”與“0”的邏輯電平控制。觸發(fā)電路的功能是產(chǎn)生合乎要求的觸發(fā)信號(hào),驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)電路工作,但由于開(kāi)關(guān)電路在不加特殊控制電路時(shí),將產(chǎn)生射頻干擾并以高次諧波或尖峰等污染電網(wǎng),為此特設(shè)“過(guò)零控制電路”。所謂“過(guò)零”是指,當(dāng)加入控制信號(hào),交流電壓過(guò)零時(shí),SSR即為通態(tài);而當(dāng)斷開(kāi)控制信號(hào)后,SSR要等待交流電的正半周與負(fù)半周的交界點(diǎn)(零電位)時(shí),PILZ固態(tài)繼電器才為斷態(tài)。這種設(shè)計(jì)能防止高次諧波的干擾和對(duì)電網(wǎng)的污染。吸收電路是為防止從電源中傳來(lái)的尖峰、浪涌(電壓)對(duì)開(kāi)關(guān)器件雙向可控硅管的沖擊和干擾(甚至誤動(dòng)作)而設(shè)計(jì)的,一般是用“R-C”串聯(lián)吸收電路或非線性電阻(壓敏電阻器)
PILZ固態(tài)繼電器的用途
的PILZ固態(tài)繼電器可以具有短路保護(hù)，過(guò)載保護(hù)和過(guò)熱保護(hù)功能，與組合邏輯固化封裝就可以實(shí)現(xiàn)用戶需要的智能模塊，直接用于控制系統(tǒng)中。
PILZ固態(tài)繼電器已廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)外圍接口設(shè)備、恒溫系統(tǒng)、調(diào)溫、電爐加溫控制、電機(jī)控制、數(shù)控機(jī)械，遙控系統(tǒng)、工業(yè)自動(dòng)化裝置；信號(hào)燈、調(diào)光、閃爍器、照明舞臺(tái)燈光控制系統(tǒng)；儀器儀表、醫(yī)療器械、復(fù)印機(jī)、自動(dòng)洗衣機(jī)；自動(dòng)消防，保安系統(tǒng)，以及作為電網(wǎng)功率因素補(bǔ)償?shù)碾娏﹄娙莸那袚Q開(kāi)關(guān)等等，另外在化工、煤礦等需防爆、防潮、防腐蝕場(chǎng)合中都有大量使用。
PILZ固態(tài)繼電器特點(diǎn)
PILZ固態(tài)繼電器是具有隔離功能的無(wú)觸點(diǎn)電子開(kāi)關(guān)，在開(kāi)關(guān)過(guò)程中無(wú)機(jī)械接觸部件，因此PILZ固態(tài)繼電器除具有與電磁繼電器一樣的功能外，還具有邏輯電路兼容，耐振耐機(jī)械沖擊，安裝位置無(wú)限制，具有良好的防潮防霉防腐蝕性能，在防爆和防止臭氧污染方面的性能也，輸入功率小，靈敏度高，控制功率小，電磁兼容性好，噪聲低和工作頻率高等特點(diǎn)。
(1)PILZ固態(tài)繼電器內(nèi)部無(wú)機(jī)械部件,結(jié)構(gòu)上采用了灌注全密封方式,因此,PILZ固態(tài)繼電器具有耐振、耐腐蝕、長(zhǎng)壽命及高可靠等優(yōu)點(diǎn),其開(kāi)關(guān)壽命高達(dá)1010萬(wàn)次;
(2)低噪聲:交流型PILZ固態(tài)繼電器采用了過(guò)零觸發(fā)技術(shù),因此在線路上有效地降低了電壓上升速率dv/dt和電流上升速率di/dt值,使PILZ固態(tài)繼電器長(zhǎng)期工作時(shí)對(duì)市電的干擾極小;
(3)開(kāi)關(guān)時(shí)間短,約為10ms,可應(yīng)用在頻率較高的場(chǎng)合;
(4)輸入電路與輸出電路之間采用光電隔離,絕緣電壓2500V以上;
(5)輸入功耗很低,與TTL,COMS電路兼容;
(6)輸出端有保護(hù)電路;
(7)負(fù)載能力強(qiáng)。
PILZ固態(tài)繼電器的優(yōu)點(diǎn)
（1）高壽命，高可靠：PILZ固態(tài)繼電器沒(méi)有機(jī)械零部件，由固體器件完成觸點(diǎn)功能，由于沒(méi)有運(yùn)動(dòng)的零部件，因此能在高沖擊，振動(dòng)的環(huán)境下工作，由于組成PILZ固態(tài)繼電器的元器件的固有特性，決定了PILZ固態(tài)繼電器的壽命長(zhǎng)，可靠性高。
（2）靈敏度高，控制功率小，電磁兼容性好：固態(tài)繼電器的輸入電壓范圍較寬，驅(qū)動(dòng)功率低，可與大多數(shù)邏輯集成電路兼容不需加緩沖器或驅(qū)動(dòng)器。
（3）快速轉(zhuǎn)換：PILZ固態(tài)繼電器因?yàn)椴捎霉腆w器件，所以切換速度可從幾毫秒至幾微秒。
（4）電磁干擾小：PILZ固態(tài)繼電器沒(méi)有輸入“線圈”，沒(méi)有觸點(diǎn)燃弧和回跳，因而減少了電磁干擾。大多數(shù)交流輸出PILZ固態(tài)繼電器是一個(gè)零電壓開(kāi)關(guān)，在零電壓處導(dǎo)通，零電流處關(guān)斷，減少了電流波形的突然中斷，從而減少了開(kāi)關(guān)瞬態(tài)效應(yīng)。
結(jié)構(gòu)
PILZ固態(tài)繼電器由三部分組成：輸入電路，隔離（耦合）和輸出電路。
輸入電路
按輸入電壓的不同類(lèi)別，輸入電路可分為直流輸入電路，交流輸入電路和交直流輸入電路三種。有些輸入控制電路還具有與TTL/CMOS兼容，正負(fù)邏輯控制和反相等功能，可以方便的與TTL,MOS邏輯電路連接。
對(duì)于控制電壓固定的控制信號(hào)，采用阻性輸入電路。控制電流保證在大于5mA。對(duì)于大的變化范圍的控制信號(hào)（如3~32V）則采用恒流電路，保證在整個(gè)電壓變化范圍內(nèi)電流在大于5mA可靠工作。
隔離耦合
PILZ固態(tài)繼電器的輸入與輸出電路的隔離和耦合方式有光電耦合和變壓器耦合兩種：光電耦合通常使用光電二極管—光電三極管，光電二極管—雙向光控可控硅，光伏電池，實(shí)現(xiàn)控制側(cè)與負(fù)載側(cè)隔離控制；高頻變壓器耦合是利用輸入的控制信號(hào)產(chǎn)生的自激高頻信號(hào)經(jīng)耦合到次級(jí)，經(jīng)檢波整流，邏輯電路處理形成驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
輸出電路
PILZ固態(tài)繼電器的功率開(kāi)關(guān)直接接入電源與負(fù)載端，實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載電源的通斷切換。主要使用有大功率晶體三極管（開(kāi)關(guān)管-Transistor），單向可控硅（Thyristor或SCR），雙向可控硅（Triac），功率場(chǎng)效應(yīng)管（MOSFET），絕緣柵型雙極晶體管（IGBT）。PILZ固態(tài)繼電器的輸出電路也可分為直流輸出電路，交流輸出電路和交直流輸出電路等形式。按負(fù)載類(lèi)型，可分為直流PILZ固態(tài)繼電器和交流固態(tài)繼電器。直流輸出時(shí)可使用雙極性器件或功率場(chǎng)效應(yīng)管，交流輸出時(shí)通常使用兩個(gè)可控硅或一個(gè)雙向可控硅。而交流PILZ固態(tài)繼電器又可分為單相交流固態(tài)繼電器和三相交流固態(tài)繼電器。交流固態(tài)繼電器，按導(dǎo)通與關(guān)斷的時(shí)機(jī)，可分為隨機(jī)型交流PILZ固態(tài)繼電器和過(guò)零型交流固態(tài)繼電器。