【技术】详细解析固态继电器SSR及其应用

时间： 2023-04-08 来源：力特奥维斯Littelfuse公众号

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固态继电器 SSR作为继电器家族的一员，由于其半导体构成特性，具有尺寸小、不受磁场干扰、低驱动信号、无触点颤动、无机械老化、高可靠性等优点，广泛应用于安防市场，如被动红外检测、门锁、告警面板、门窗感应器等。以及智能电表监测，包含有功功率、无功功率、任务切换、报警输出、执行驱动、限制功耗等。同时也适用于高压绝缘检测、采样以及电压平衡等作为电子切换开关。

固态继电器的构成与原理

固态继电器常用的结构为二次侧采用MOSFET或者可控硅，对于直流应用可以选择单MOSFET，而对于交流应用可以选择背靠背MOSFET方案或者可控硅反并联结构，因为可控硅的半控型特性，主要应用于交流电流能过零的场合。

产品特点：

作为半导体开关管，LITTELFUSE/IXYS固态继电器具有：
基于MOSFET开关：

1）单向或者双向输出

2）较小的正向导通电流需求，0.25-20mA

3）较宽的负载电压，30-1000V

4）满足不同需求的负载电流，0.05-6.5A

5）输入与输出绝缘电压，1500-5000Vrms（1分钟）

基于可控硅开关：

1）单向或者双向输出

2）较小的正向导通电流需求，5mA

3）较宽的负载电压，400-800V

4）满足不同需求的负载电流，0.25-5A

5）输入与输出绝缘电压，2500-5000Vrms（1分钟）

市场应用：
基于MOSFET的固态继电器

·安防

·智能家居

·智能电表诊断输出

·实验仪器

·螺线管与阀门控制

·运动控制

基于可控硅的固态继电器

·智能家居（灯，电源开关）

·电机控制（健身器材）

·路灯控制

·交流电源

·交流电表

·燃料与化学泵

固态继电器优势

相比于传统的电磁式继电器，下图尺寸作为参考，实际应用中与工作电压电流等导致其尺寸大小会有所区别。

尺寸与空间：

缩小25-60%面积，50%高度

电气性能：

不受磁场干扰-没有触点颤动-无火花开关适应于易燃化工泵-逻辑信号与故障保护-小10倍的驱动功耗需求

可靠性、耐用性、质量：

高固态可靠性，长生命周期-适用于冲击与振动环境

安装：

PCB易于安装焊接，减少安装成本

固态继电器的典型应用

安防市场：

是固态继电器最典型的应用，包括被动红外监测、门锁、报警面板、门窗感测器。

如下被动红外监测，通过微控制器驱动固态继电器来控制报警装置，在安防领域最大优势是其免受磁场干扰的特性，可以免受外部磁场导致的误动作。

常用规格如下：

电池绝缘监测：

交流功率控制：

可编程控制器、过程控制、控制面板、远程开关、气体泵等是固态继电器的应用领域

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本文中Littelfuse将为大家解析高压绝缘检测方法与固态继电器方案。

2023-04-29 - 技术探讨代理服务技术支持批量订货

【产品】导通电阻低至0.35Ω，60V微型单极常开直流固态继电器

LITTELFUSE的子公司IXYS公司推出了一款微型单极常开（1-Form-A）直流固态继电器——CPC1002N。该固态继电器采用光耦合MOSFET技术可以提供1500Vrms的输入至输出隔离电压。它具有低导通电阻、大负载电流、低功耗和高可靠性的优点。

2018-07-08 - 新产品代理服务技术支持批量订货

【产品】单极常闭固态继电器，输入到输出隔离电压高达3750Vrms

LITTELFUSE公司推出了一款单极常闭型（1-Form-B）固态继电器——XCB170，采用光耦合继电器技术在继电器的输入和输出之间提供增强型3750Vrms隔离栅。该继电器的高效MOSFET开关采用IXYS集成电路部门的专利OptoMOS架构，而光耦输出由高效GaAlAs红外LED控制。

2018-04-28 - 新产品

SRP1–CB高耐久性固态继电器

描述- Littelfuse SRP1-CB系列高耐久固态继电器（SSR）专为高频操作设计，提供一致可靠的性能。该系列继电器具有宽电压范围和零交叉/瞬时切换功能，适用于从工业机械到商业用途的广泛单相和高功率三相应用。采用直接键合技术和高端功率半导体，该继电器确保在苛刻条件下具有最大质量、可靠性和耐用性。

型号- SRP1-CBAZL-025NW-N,SRP1-CBAZL-050NW-N,SRP1-CBDRL-010NW-N,SRP1-CBDZH-025NW-N,SRP1-CBDZH-050NW-N,SRP1-CBDZL-050NW-N,SRP1-CBDRH-050NW-N,SRP1-CBAZL-010NW-N,SRP1-CBARH-025NW-N,SRP1-CBDZL-010NW-N,SRP1-CBAZH-025NW-N,SRP1-CBAZH-050NW-N,SRP1-CBDRL-025NW-N,SRP1-CBDRL-050NW-N,SRP1-CBARL-010NW-N,SRP1-CBARL-025NW-N,SRP1-CBARL-050NW-N,SRP1-CBDZL-025NW-N,SRP1-CB SERIES,SRP1–CB,SRP1-CBDRH-025NW-N,SRP1-CB,SRP1-CBARH-050NW-N

07/18/2024 - LITTELFUSE - 数据手册代理服务技术支持批量订货

【产品】断态漏电流低至10nA的单极常开型固态继电器LCA12，导通电阻低于0.5Ω

Littelfuse的子公司IXYS公司推出一款阻断电压额定值60V、负载电流额定值1A、最大导通电阻0.5Ω的单极常开型（1-Form-A）固态继电器—LCA712。该继电器采用光耦合MOSFET技术，可提供3750Vrms的输入到输出隔离，并具有极低的断态漏电流。LCA712使用OptoMOS架构的专利技术，它的光耦合输出由高效的红外LED控制，可用于替代传统的机械继电器。

2019-03-09 - 新产品

CPC1008N 100 V，150 MARMS/MADC 1-Form-A SSR单极常开Optomos®固态继电器数据表

描述- CPC1008N是一款小型、低电压、低导通电阻的单刀双掷（1-Form-A）固态继电器，采用4引脚SOP封装。它使用Littelfuse的专利OptoMOS架构，通过光耦合提供1500 VRMS的输入/输出隔离，适用于替换更大的、可靠性较低的继电器。

型号- CPC1008NTR,CPC1008N

6/19/2024 - LITTELFUSE - 数据手册代理服务技术支持批量订货

【产品】共用同一信号输入的双刀单掷常开型固态继电器LCA220，可替代标准双刀单掷继电器

Littelfuse的子公司IXYS公司推出一款双刀单掷常开型（2-Form-A）固态继电器—LCA220，该款产品有两个由同一个输入信号控制的光耦合MOSFET开关。它采用8引脚封装，并采用光耦合MOSFET技术提供3750Vrms的输入到输出隔离。图1 LCA220的封装实物图通过使用OptoMOS架构专利技术，LCA220的光耦合输出受高效的红外LED控制。

2019-03-05 - 新产品

【产品】60V单极常开固态继电器，1500Vrms输入至输出隔离

LITTELFUSE的子公司IXYS公司推出了一款微型单极常开（1-Form-A）固态继电器——CPC1017N。该固态继电器采用光耦合MOSFET技术可以提供1500Vrms的输入至输出的电压隔离。该芯片的超高效MOSFET开关和光电晶片采用IXYS集成电路部门的专利OptoMOS架构，而光耦输出由高效红外LED控制。

2018-07-05 - 新产品

CPC1019N 60 V，750 mA 1-Form-A SSR单刀常开Optomos®固态继电器数据表

描述- 本资料介绍了Littelfuse公司生产的CPC1019N单刀双掷OptoMOS固态继电器。该继电器采用小型4引脚SOP封装，具有低电压、低导通电阻、高负载电流和1500 VRMS的输入/输出隔离等特点。它适用于替代传统的 Reed 和电磁继电器，适用于各种电子开关和隔离应用。

型号- CPC1019N,CPC1019NTR

6/19/2024 - LITTELFUSE - 数据手册代理服务技术支持批量订货

【产品】高速单极常开光耦合固态继电器，具有集成限流功能隔离电压3750Vrms

LITTELFUSE公司推出的CPC1560集成了限流和热关断功能，使该器件非常适合在恶劣环境条件下使用, 可在提供适当过压保护时满足浪涌电压的要求。

2018-04-17 - 新产品

LITTELFUSE Zero-Cross Turn-On Devices 系列常开输出交流负载开关选型表

LITTELFUSE Zero-Cross Turn-On Devices 系列常开输出交流负载开关，阻断电压400V-800V，工作频率范围20Hz-500Hz，隔离电压2500V-5000V，输入控制电流5mA.

产品型号	品类	阻断电压（VP）	负载电流（自由空气）（ARMS）	工作频率范围（Hz）	隔离电压（VRMS）	输入控制电流（mA）	最大断开时间（循环）	封装类型
CPC1943	常开输出交流负载开关	400	0.5	20 - 500	3750	5	0.5	Power DIP/SMD-6

选型表 - LITTELFUSE 立即选型

CPC1006N 60 V，75 mArms/mADC 1-Form-A SSR单刀常开Optomos®固态继电器数据表

描述- CPC1006N是一款单刀双掷的固态继电器，采用OptoMOS技术，提供1500 VRMS的输入/输出隔离。该继电器具有高效MOSFET开关和光伏二极管，适用于安全系统、PIR探测器、数据信号、传感器电路、仪表、多路复用器、数据采集、电子开关、I/O子系统、电表（瓦时、水、气）和医疗设备等领域。

型号- CPC1006NTR,CPC1006N

6/19/2024 - LITTELFUSE - 数据手册代理服务技术支持批量订货

Littelfuse（力特）IXYS功率继电器（电源固态继电器、交流电源开关）产品介绍

描述- 本资料主要介绍了IXYS Integrated Circuits Division的功率继电器产品，包括OptoMOS®固态继电器（SSR）和交流电源开关。资料详细阐述了SSR的优势，如耐磁场、长寿命、无接触弹跳、无开关噪声等，并介绍了两种SSR架构：MOSFET和双极型晶体管。此外，还展示了不同功率继电器的应用领域和市场，如机器人、医疗设备、铁路交通控制等。

型号- CPC1909J,CPC1927J,CPC1983YE,CPC1709J,CPC1967J,CPC1979J,CPC1983B,CPC1727J,CPC40055ST,CPC1777J,CPC1779J,CPC1977J,CPC1705Y,CPC1976YX6,CPC1973Y,CPC1981Y,CPC1983Y,CPC1708J,CPC1718J,CPC1964B,CPC1918J,CPC1908J,CPC1966B,CPC1978J,CPC1968J,CPC1966YX8,CPC1966YX6,CPC1788J,CPC1986J,CPC1998J,CPC1988J,CPC1976,CPC1786J,CPC1926Y,CPC1916Y,CPC1706Y,CPC1964BX6,CPC1906Y,CPC1966BX8,CPC1966Y,CPC1726Y,CPC1984Y,CPC1907B

2019 - LITTELFUSE - 培训文档-商品应用及供应商介绍代理服务技术支持批量订货

【产品】可提供3750Vrms电压隔离，最大导通电阻仅为0.6Ω的单极常闭固态继电器芯片

LITTELFUSE的子公司IXYS公司推出了一款单极常闭（1-Form-B）固态继电器芯片——LCB710，该芯片采用光耦合技术在继电器的输入和输出之间可以提供增强的3750Vrms电压隔离屏障。该固态继电器高效的MOSFET开关采用IXYS 集成电路部门的专利OptoMOS架构，由高效红外LED控制光耦合输出。主要应用于传感器电路、仪器仪表、多路复用器、数据采集、电子开关、I/O子系统、仪表等

2018-08-02 - 新产品