图解固态继电器使用不当所致故障两例

固态继电器（Solid State Relay，缩写SSR），是由微电子电路，分立电子器件，电力电子功率器件组成的无触点开关。用隔离器件实现了控制端与负载端的隔离。固态继电器的输入端用微小的控制信号，达到直接驱动大电流负载。

典型交流固态继电器的工作原理 

固态继电器（Solid State Relay，SSR）是一种有继电特性的无触点式电子开关。具有寿命长、可靠性高、开关速度快、电磁干扰小、无噪声、无火花等特点。

交流固态继电器（过零型）的原理见图1。固态继电器由三部分组成：输进电路、隔离（耦合）和输出电路，在输进电路控制端加进信号后，Ic1 光电耦合器内光敏三极管呈导通状态，R1串接电阻对输进信号进行限流，以保证光耦合器不致损坏。发光二极管LED指示输进端控制信号，二级管VD1可防止输进信号正负极性接反时对光耦iC1造成的损坏。

图解固态继电器使用不当所致故障两例

作为一种由电子元器件构成的电力器件，固态继电器（英文缩写SSR）因其体积小巧、通/断响应速度高（适合脉冲信号控制方式）、低电压控制（便于单片机、plc等直接控制）、无电弧烧蚀等诸多优点，而被工矿、化工等越来越多的行业所使用。虽然固态继电器拥有上述众多优点，但固态继电器在实际使用过程中也存在一些必须要规避的注意事项，不然会导致故障频发！这不最近两个月以来，笔者就先后处置了两起这方面的故障。鉴于两起故障均有一定的代表性，故将其总结出来供大家参考。

先来看图一所示的装置，该设备是某化验室送到笔者店内维修的，其实质为程控的温控仪，用以控制电烤箱按照程序升温（最高温度达到近2500℃），其故障现象为加温不受程序控制，通电后一直处于加热状态。

该机内部结构如图二所示，至于故障原因可谓一目了然——用来控制加热器硅碳棒通/断电的单相固态继电器（型号为SSR－TYPE－80PK 额定电流80A）已烧的面目全非，使用万用表测量其交流输入、输出两端，已呈低阻值导通状态。在同客户沟通中方知，此设备自使用不到一年的时间里，共计发生同类故障三、四起，单是今年夏天就发生过三起故障！闻听此言，笔者不由重新审视故障设备，以便探寻故障根源所在。（https://www.diangon.com/版权所有）细看之后，故障症结所在便浮出水面——诸位同行请看图三固态继电器所配备的铝合金散热片，无论其散热面积还是散热片形式，都距该固态继电器散热所需相距甚远（毕竟该固态继电器工作电流在35A左右）！正因如此才导致固态继电器热量挥散不及时，最终致使其因过热而击穿烧毁（对此结论，夏季该设备频发故障便是极好的佐证）！

接下来要说的这起故障，同样和固态继电器使用不当有关。我地某单位自行安装的电控系统，采用PLC＋固态继电器＋三相异步电动机的结构形式。但在投入运行后，此系统所用固态继电器却接连发生交流输入、输出端击穿故障！该单位同行认为是固态继电器所用散热片较小所致，遂加大散热片，可故障现象并未排除，遂请笔者前往会诊。

在查看完故障电控系统后，笔者很快便发现了问题根本所在——对于感性负载而言，存在幅值极高的反向电动势是必然的，其对于抗电压冲击能力有限的电子元器件的损害是非常致命的！在实际使用过程中，为了吸收掉该电动势，避免造成同样由电子元器件构成的固态继电器损坏，多采用在固态继电器三相输出端加装阻容吸收器（常见结构形式见图四所示）的方法解决，可该单位同行百密一疏忽视了这一点，从而导致故障发生。