用一個很小的外部電壓或電流控製這些半導體。因此，半導體可以利用低輸入功率控製高輸出功率型負荷。負荷電流可以是交流(AC)或直流(DC)，這決定了用於執行切換功能的半導體類型。除負荷控製外
，可取決於具體應用將SSR絕緣或半絕緣。

 

相比機電繼電器(EMR)
，SSR不具有可能磨損並限製末端設備使用壽命的機械觸點。可以利用SSR的一些末端設備包括諸如暖通空調(HVAC)係統控製、恒溫器
、工廠自動化可編程邏輯控製器(PLC)與測試測量設備。

 

控製交流負荷

 

晶閘管與功率MOSFET通常控製交流負荷。晶閘管是一個閉鎖裝置
，在柵極接收到電流脈衝時開始導電並將持續導電，直到電流降為零。晶閘管係列包括SCR和TRIAC。SCR是一個單向半可控開關
，在負荷電流降為零時斷開。

 

由於SCR的單向功能，用一個配置有兩個反並聯SCR的TRIAC控製交流電流
，如圖1所示。TRIACjiangshizhengfudianliushixianjietongkekongxing。dianliujiangweilingdeyanchishijianzuichangweibangezhouqi
，zaizhakongxinhaoxiaochuyudianliujiangweilingzhijian。zhezaiwuxukongzhiduankaishijianshibingfeilixiangzhuangtai。liru，dangjindezhinenghengwenqibaokuogengduogongneng
，xuyaogenggaogonglv。hengwenqiketongguoHVAC電源自供電，而非消耗來自恒溫器電池的額外功率。此方案僅在接通與斷開時間受控時可行。

 

圖1：帶一個交流負荷的TRIAC SSR

 

此問題的解決方案是功率MOSFET。功率MOSFET為雙向性，但僅在一個方向完全可控。通過采用兩個串聯的MOSFET
，如圖2所示的配置方案
，可完全控製交流電流以及MOSFET的接通與斷開時間。利用任一個MOSFET的體二極管，正負電流均可在接通時間內流動。圖3a所示為電流如何流經MOSFET及其相應的體二極管。

 

在斷開期間
，兩個MOSFET的體二極端均會阻止電流流動。頂部體二級管針對正電壓施加反向偏壓
，底部體二極管針對負電壓施加反向偏壓
，如圖3b所示。柵極驅動電路的輸入電容與電流驅動能力決定MOSFET的接通與斷開時間。

 

圖2：帶一個交流負荷的MOSFET SSR

 

圖 3：電流在接通時間 (a) 流經MOSFET SSR；斷開時間 (b)

 

由於低導通電阻與廣域電流/電壓能力，並得益於各種成套選項，包括經業內認可且測量精度可達1.53 mm x 0.77 mm的LGA裝置，你可輕鬆借助TI的MOSFET強化你的設計，而無需在性能上妥協。例如，100V NexFET™ CSD19537Q3 采用3.3-mm x 3.3-mm SON封裝的N通道功率MOSFET可以控製建築物內HVAC係統的交流負荷。

 

控製直流負荷

 

功率BJT或MOSFET通常控製直流負荷。功率BJT為單向且完全可控裝置
，功率MOSFET則為雙向性但僅在一個方向可控，如前文I中所述。由於直流電流為單極性，僅需要一個BJT或MOSFET，如圖4所示。這兩個裝置均需要一個恒定的控製信號以保持在接通狀態。SCR與TRIACbushihecileiyingyong，yinweizhiliufuhededianliubuhuibianweilingbingshizheliangzhongzhuangzhiziranduankai。zhiliufuhedeyigeshilishijiayongdianqihuogongyexitongneidezhiliudianji。

 

圖4：帶一個功率BJT (a)或功率MOSFET (b)的直流負荷SSR

 

絕緣

 

SSRyongyuxuyaogaoyahuoduofuhekongzhideyingyongqingkuang。jianglianggehuogengduofuhezhenghezhiyigexitongshibixujinxingjueyuan。cileiqingkuangxia

，jishishizaidiyaxitongnei，yeyingwubijiezhujueyuancuoshibaochijiedifenli。yongyuSSR的兩種典型的絕緣方法是變壓器耦合與光絕緣器耦合。

 

在變壓器耦合中，施加至變壓器一次側與二次側的控製信號觸發功率開關。變壓器的益處是功率可隨著傳送至二次則電路的信號轉換。

 

在光絕緣器耦合中
，光敏半導體感測由諸如發光二極管(LED)dengguangyuanhuohongwaixianyuanshijiadekongzhixinhao。guangminbandaotifachudexinhaochufagonglvkaiguan。cifangfabushejikongzhishuruyufuhezhijiandedianqilianjie
，kequebaodianqijueyuan。quedianshinibixuxiangbubaokuoguangoukekongguideerjicedianlutigongyigedulidianyuan。

 

如果無需絕緣（諸如在控製單一負荷的低壓係統內）
，可ke采cai用yong直zhi接jie的de交jiao流liu與yu直zhi流liu控kong製zhi。直zhi接jie控kong製zhi是shi指zhi控kong製zhi電dian路lu提ti供gong不bu帶dai額e外wai絕jue緣yuan的de觸chu發fa功gong能neng。由you於yu簡jian化hua設she計ji
，直zhi接jie控kong製zhi在zai以yi成cheng本ben為wei主zhu要yao考kao量liang時shi更geng為wei可ke取qu。

 

 

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