AC电源固态继电器或SSR是用于通过隔离的最小直流电压触发器在电源电平下切换重的AC负载的装置，而不结合机械移动触点。
在这篇文章中，我们学习如何使用TRIAC，BJTS，零交叉光耦合器构建简单的主电源固态继电器或SSR电路。
固态SSR相对于机械继电器的优势
机械式继电器在需要高度平滑、快速和清洁开关的应用中效率非常低。
提出的SSR电路可以在国内建造，并用于真正需要复杂负载处理的地方。
本文描述了具有内置过零检测器的电源220 V固态继电器电路。
该电路非常容易理解和构建，并提供有用的功能，如清洁开关，无射频干扰，并能够处理高达500瓦的负载。我们学了很多关于继电器和它们如何工作的知识。
我们知道，这些设备用于通过外部隔离对触点开关重电负载，以响应从电子电路输出接收到的小电脉冲。
通常触发输入在继电器线圈电压附近，可以是6、12或24伏直流，而负载和继电器触点开关的电流大多在交流市电电位水平。
继电器基本上是有用的，因为它们能够拨动重连接到它们的触点，而不会使危险的电位接触到开关所通过的脆弱的电子电路。
然而，优势伴随着几个不容忽视的关键缺点。由于触点涉及机械操作，有时非常无能为力，具有高准确，快速高效的切换的复杂电路。
机械继电器还具有在切换过程中产生RF干扰和噪声的不良声誉，这也导致其接触随时间劣化。
对于基于MOSFET的SSR参考这篇文章
使用可控硅或可控硅制造SSR
在上述继电器效率低下的地方，可控硅和可控硅被认为是很好的替代品，然而，这些也可能涉及操作时产生射频干扰的问题。
也直接和双向可控硅集成电子电路在所要求电路的接地线连接阴极,这意味着现在的电路部分不再孤立从致命的交流电压的设备——一个严重的缺点是用户安全而言。
然而，如果上述讨论的缺点完全照顾，则可以非常有效地实现三条转子。因此，如果要有效地替换继电器，则必须用三端双向可控硅去除的两件事，而RF干扰，以及危险主电源进入电路。
固态继电器的设计完全符合上述规范，消除了射频干扰，也使两个阶段完全远离彼此。
商业ssr可能非常昂贵，如果出现任何问题也无法使用。然而，由您制作固态继电器，并将其用于所需的应用程序，可能正是“医生的命令”。由于它可以使用分立的电子元件建造，变得完全可修理，可修改，而且，它为您提供了一个关于系统内部操作的清晰想法。
在这里我们将研究一个简单的220V固态继电器的制作。
它是如何工作的
如上所述，在所提出的SSR或固态继电器电路设计中，通过强制三端双向可控硅仅围绕交流正弦相的零标记来检查RF干扰，并且使用光耦合器确保输入是输入的远离带有三端双向可控硅电路的交流电源电位远离。
让我们试着理解电路是如何工作的:
如图所示，光耦合器成为触发器和开关电路之间的门户。输入触发器被应用到光电的LED上，它照亮并使光电晶体管导电。
来自光电晶体管的电压通过集电极到发射极，最后到达可控硅栅极并对其进行操作。
上述操作非常普通，通常与所有可控硅和可控硅的触发器有关。然而，这可能不足以消除射频噪声。
通过在检查RF生成的图中，特别引入包括三个晶体管和一些电阻器的部分通过确保仅在AC正弦波形的零阈值附近进行三端双向可控硅。
当交流电源应用于电路,整流直流可用光电元件晶体管的集电极和它进行如上所述,但是电压电阻的连接连接到基地T1的调整,后立即进行交流波形上升7伏以上。只要波形保持在这个水平以上，T1就保持打开。
这使光电晶体管的集电极电压接地，抑制可控硅导通，但当电压达到7伏并接近零时，晶体管停止导通，允许可控硅开关。
在负半周期内，当T2、T3再次对负7伏以上的电压进行响应时，重复此过程，使可控硅只在相电位接近零时触发，有效地消除了零交叉射频干扰的感应。
基于可控硅的固态继电器电路电路图
零件清单
- R1 = 120k，
- r2 = 680k，
- R3 = 1k，
- R4 = 330k，
- R5 = 1米，
- R6 = 100欧姆1 W，
- C1 = 220 uF / 25v，
- C2 = 474/400 V金属化聚酯
- C3 = 0.22UF / 400V PPC
- Z1 = 30伏，1 W，
- T1，T2 = BC547B，
- T3 = BC557B,
- TR1 = BT 36，
- OP1 = MCT2E或类似。
PCB布局
使用SCR光耦合器4n40
今天，随着现代光耦合器的出现，制造高质量的固态继电器(SSR)变得非常容易。4N40是其中一种设备，它使用了一个照片可控硅所需的隔离触发交流负载。
该光耦合器可以简单地配置用于创建高度可靠且有效的SSR电路。该电路可用于通过彻底隔离的5V逻辑控制触发220V负载，如下所示：
SSR采用MOC3020光耦集成电路和可控硅
MOC3040或MOC3041与普通的ic类似opto-coupler其中，典型的光电晶体管被光敏可调式晶体管(100 mA/400 Vat 25°C)所取代。这种集成电路的主要特点是，它实际上允许在电路中使用所有形式的可控硅整流器(可控硅)和可控硅，这通常是不可能的PhotoLro ansistoropto-couplers为基础。根据继电器所操作的负载类型，可以确定用于制作220V固态继电器的可控硅类型。
考虑到SSR负载是电阻的，TIC 226D / 400V可以令人满意地使用。在这种情况下，为负载指定感应负载，可能需要630V三次自动射程，例如，可以是TIC 226M的。记住电容器C1的工作电压应匹配使用的三次自动取款机的规格。
输入侧电阻器R1可以根据输入电压的电平而确定V.在．其值可通过以下公式计算:
R1 = 1000 (v在- 1.3）/ ioc．
在这个方程V中在将处于伏特，R1是欧姆，我oc将以mA表示通过MOC光耦合器中的LED的电流。
如果我们考虑光耦合器的LED侧输入为V在= 12 V，以及当前的ioc= 30 mA(这是MOC 3040光电耦合器的标准规格)，计算出R1的值将等于356欧姆，我们可以将其四舍五入到实际可行的值330欧姆。
在MOC 3041中，LED的当前规格IOC仅仅是15 mA，这意味着，实际上，可以允许R1限制电阻值约为680欧姆。最大电流这220V固态继电器可以处理约为8安培，对于更高的功率，您可以相应地改变三条件
图片礼貌：Farnel
感谢所有这些信息，我想知道是否可以使用一个MOC3040来驱动两个TRIAC来控制两个交流分开的线路？
可以使用可控硅+MOC3040的直流/交流负载控制?
你建议用熔断器保护可控硅吗?
不客气！是的，所有这些功能都可以使用可控硅和MOC光耦合器。在所有交流电路中，推荐使用保险丝，因此必须使用。
我能用2HP水泵使用“可控硅固态继电器电路原理图”吗?
是的，你可以使用它!
嗨。
我可以使用什么而不是sc 1460？
你可以使用任何标准可控硅。
有没有简单的固态直流继电器电路，工作电压从6伏到14伏。
注-目的是闪光的led和负载将约60瓦@ 12.8伏特
使用BJT或MOSFET与任何光耦合器的输出，这将满足您的要求。
你好，Swagatam先生，
希望你安然无恙。我正在用MOC3021和BT136制作固态继电器。并计划与PIR传感器集成。我的问题是如何在传感器模式和总是“LIGHT ON”模式之间切换。
以前我用电磁继电器制作了电路，并直接将光线连接到相线，双向主页开关。所以我可以在传感器之间切换并始终打开。
现在将TRIAC与光线连接，我猜我不能直接将光线直接连接到开关，可能会损坏TRIAC。请帮助。
谢谢斯利拉姆先生，你可以简单地在PIR的(+)和OUT引脚之间连接一个开关，直接绕过正极到MOC输入，这将使总是Light ON或PIR模式操作。
先生，这个电路是否适合替换ATS系统的接触器用于在电源和发电机之间转移负载?约50安培。
不，这个电路不能用作转换继电器。
是否可以用可控硅或其他固态设备控制220vac 5000到10000瓦加热器?
是的，绝对可能！
Swagatam，你能帮我开始吗，元件，电路等等。
谢谢
吉姆，你可以试试下面的概念:
https://www.homemade-circuars.com/how-to-make-25-amp-1500-watts-heater/
所有电容器额定400V，电阻为1/4瓦5%
你好,
如何修改此电路以使用120v 60Hz?
是否需要修改?
谢谢。
不需要，120V不需要特别的修改。这是无关的，我认为在R3和C2线之间应该有一个二极管1N4007，阴极指向R3…并且在输入交流线串联一个33欧姆1瓦来保护齐纳!
嗨,先生
谢谢你的来信
请问C3的值是多少?
谢谢
你好，Ngo，您可以使用0.22uF 400V的C3
嗨Swagatam
我们正在寻找一种SSR，它可以处理100A 12V负载，输入电压6 - 12V。
我认为以上电路适用于交流主负载。
Hi Abu-Hafss，如果所示的可控硅额定充分按照指定的负载电流，那么肯定可以应用于相同的。
嗨Swagatam
我已经阅读了DC SSR不应具有零交叉检测器的地方，并且应该具有SCR而不是TRAIC。
Hi Abu-Hafss，上述电路设计用于在市电水平控制交流负载，因此零交叉有利于抑制噪声和干扰。
这就是我想问的，你能不能给我一些没有过零探测器的DC SSR的设计，能够在12V下处理100A。
如果可能的话，我会尽快设计并出版。