【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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LITTELFUSE 1-Form-A/1-Form-B Relays 系列固态继电器选型表

Littelfuse提供各种固态继电器器件，有多种封装版本，组合了常开（A型）和常闭（B型）开关。这些双极继电器有独立继电器电极（AB型）和耦合切换触点型式（C型）。

产品型号	品类	阻断电压（VP）	负载电流（mA）	导通电阻（Ω）	隔离电压（VRMS）	输入控制电流（mA）	断态漏电电流A / B（µA）	开关速度ton / toff（ms）	输出电容A / B (pF)	封装类型
CPC2317N	固态继电器	60	120	16	1500	1	1/1	3/3	5/10	8-pin SOIC

选型表 - LITTELFUSE 立即选型

Littelfuse（力特）集成电路选型指南

目录- Products overview Solid State Relays Introduction Gate Drivers Introduction High Voltage Isolated Analog Switches/Optocouplers/MOSFETS Introduction Non-Volatile Digitally Programmable Capacitors/High-voltage LED Drivers Introduction Multifunction Products/Voltage Monitoring & Sensing IC Introduction Solid State/Optically Isolated Power Relays Optically Isolated AC Power Switches Gate Drivers & Linear/Standard Optocouplers Depletion Mode MOSFET and Telecommunication/Multifunction Products Global Lab Capabilities

型号- LF2136BTR,LF2113BTR,IXD_614CI,CPC1225N,IAD110P,CPC1019N,IXD_609PI,ITC135P,CPC1335P,CPC3960Z,TS190PL,IAD110,LAA120,LF2113B,LAA127,PAA150,LAA125,CPC1006N,CPC1018N,LF2101N,PAA190S,CPC3720C,PBB190,LBA127P,LCA120LS,LBA127L,LAA110,CPC1114N,CPC1017N,LBA127S,PLB190S,CPC1394GR,LBB120,PAA191S,LF2104N,LBB126,LBB127,CPC2317N,IXD_602D2,IX4340N,LAA100,CPC1125N,CPC1004N,CPC1016N,PBA150S,CPC1394GV,LAA108,CPC1786J,CPC3710C,LBB110,CPC1966BX8,IXD_630MYI,LF2103N,LBA127LS,LCC120,LCA182,LF2388B,PLA192S,XAA170P,TS190LS,XAA170,LF2190NTR,LF2110B,CPC1393GR,CPC7524,PLA110LS,CPC7695Z,PLA193S,CPC1981Y,IXD_604SIA,CPC1002N,LBA120P,CPC1014N,CPC1135N,LBA120S,PAA191,LBA120L,CPC1788J,PAA190,CPC1393GV,PAA193,CPC1510G,IXD_609SI,LF2113,LF2110,LCB710S,LF2136B,TS117PL,CPC1231N,CPC1001N,CPC1025N,CPC1983B,PAA140LS,CPC1777J,LBB127P,CPC3701C,LOC110,XBB170,IXD_630YI,LOC111,LOC112,LBB127S,PLA190S,CPC1511Y,LOC117,PLA191S,LCA110LS,LBA110L,CPC1983Y,CPC1230N,CPC1963GS,CPC7695B,LBA110S,CPC1972G,TS190,LBA110P,PLB171P,LF2304NTR,LBB126P,LBB126S,CPC3714C,FDA217,XAA170S,CPC1984Y,FDA215,TS120S,LF2136,TS120P,LAA100S,LAA100P,CPC1983YE,LCB716S,LAA100L,LAA120LS,LF2304N,LOC11X,XS170,CPC1593G,CPC2125N,OAA160,IAB110P,LAA110PL,CPC1918J,MXHV9910,LCA182S,CPC1330GR,CPC5622A,LCA129,LCA127,LCA125,CPC1510,CPC1511,CPC1906Y,CPC2017N,LCA120,PAA150P,LCA712S,CPC1907B,PAA150S,LAA110S,NCD2400M,LAA110P,XAA117,LF21904N,LAA110L,ITC117L,TS117LS,PS1201,XCB170,LOC112S,ITC117P,LCA110,LF2103,PAA140L,CPC1908J,LF2110BTR,CPC1560GS,PS2401,LOC111S,CPC1596G,LOC112P,CPC1330G,CPC1560G,LCA220,LCA100,PAA140P,LCA710S,LAA120PL,CPC1560S,PAA140S,CPC1909J,LAA120P,CPC5712U,LAA120L,CPC1593GS,LF2106N,CPC1561B,LOC110S,LOC110P,PAA193S,LOC111P,CPC5603C,OAA160S,OAA160P,FDA217S,LCA715S,LCC110P,CPC3980Z,LCC110S,LCC110,LAA120S,IX4310T,CPC3982T,CPC1943GS,FDA215S,XCA170,CPC5602C,LBA120,OMA160S,LBA127,LCC120S,CPC1106N,CPC1009N,CPC1333G,CPC1563G,LCB127,LCB126,LBA110,IAA110P,ITC137P,LCB120,LCA701S,IXD_604D2,LF21814N,LCB717S,CPC1117N,CPC1008N,CPC1540G,CPC3730C,LF2388BTR,LCB111,LCB110,PLA132S,LCB110S,LAA108S,CPC1727J,CPC1945G,CPC40055ST,LAA108P,PLA160,CPC1945Y,IXD_614SI,LF2104NTR,LCA127LS,XBB170S,CPC1580,XBB170P,PAA110L,CPC1966YX8,XAA117P,CPC1966YX6,XAA117S,LBA710S,LF21064N,PLA170,CPC5712,CPC1593,PAA110P,LF2181N,LF21904NTR,CPC1596,PAA110S,CPC1590,LBA716,LAA125PL,LCB120S,LAA100LS,CPC1393G,PLA140,CPC1705Y,PLA143,LBA710,LCA717S,LF2184N,CPC3909C,PLA140LS,PLA143S,CPC1718J,LCB717,LCB716,CPC1333GR,LCB710,CPC1394G,CPC1706Y,PLA150,IXD_602SI,NCD2100,OMA160,IX4351,LBA110PL,IXD_609SIA,CPC3909Z,LCB126S,PBB190S,LF2184NTR,XS170S,LCA210,CPC1540,LF2190N,IX4427N,IXD_609D2,IX4427M,LBA120LS,LF21844N,CPC1708J,IXD_609CI,LAA127S,CPC1563GS,LAA127P,LAA110LS,CPC1540GS,LAA127L,CPC2907B,LCA110S,CPC1926Y,TS190S,TS190P,CPC2025N,PLA132,TS190L,PLA134,IX4428M,CPC1590P,LCA110L,IX4428N,LAA100PL,CPC1927J,PLA110S,CPC1709J,LAA710,IXD_630MCI,CPC1596GS,PLA134S,PLA110L,CPC5621A,LOC117S,LOC117P,CPC1560,CPC3980,CPC2014N,CPC1563,LF2106NTR,IXD_614YI,LAA125S,PS2601,LAA125P,LCB111S,LAA125L,CPC2330N,CPC1916Y,CPC5620A,LCA120S,PLA110,PAA132S,IX4426M,IX4426N,LCA120L,CPC1580P,LCA100LS,PLA160S,IAA110,PLA172P,ITC117PL,LBA110LS,IX4340UE,CPC1035N,CPC1961G,CPC1779J,CPC9909,LCA125S,PM1204S,LCA210S,LF21844NTR,CPC3703C,LCA125L,PAA110PL,LAA710S,LCA210L,CPC1973Y,LBB120S,CPC1010N,LF2101NTR,CPC1986J,CPC1998J,XCB170S,CPC1964BX6,LBB120P,PLA194S,CPC1510GS,PLA170S,CPC1130N,CPC1972GS,PM1206S,CPC1963G,CPC1390GV,LAA127LS,PLB190,LCA220S,CPC1390GR,PLB150S,IXD_604PI,CPC1976YX6,XCA170S,PD2601,LF21814NTR,CPC1020N,CPC1964B,PLA171P,CPC1961GS,IX4351NEAU,LCB127S,CPC1988J,PM1205S,LCA210LS,IBB110,LCA100S,CPC7514,CPC7512,IXD_609YI,LCA100L,LBB110S,LBB110P,CPC1976Y,PLA140S,PLA140L,CPC1965G,ITC135,ITC137,PD1201,CPC1977J,PAA110,TS120,LCA129S,PBB150S,LF21064NTR,LCA125LS,PBB150P,CPC1965Y,PAA110LS,CPC1030N,CPC3902Z,CPC3708Z,CPC1966B,CPC1978J,CPC5622-EVAL-600R,IXD_630CI,PM1206,PM1205,PM1204,PBB150,CPC1966Y,IX4351NE,LF2181NTR,CPC3708C,PLA150S,CPC1150N,PAA127P,LAA127PL,PAA127S,TS118S,PAA140,CPC1967J,TS118P,CPC1979J,CPC1943G,LAA125LS,LCA717,ITC117,LCA715,LCA712,CPC2030N,LCA710,PAA132,PLB150,LCA127L,PBA150,IXD_602PI,IX4340NE,LCA127S,IAB110,IXD_602SIA,TS117S,LBA716S,LF2103NTR,TS117P,CPC1968J,TS117L,PD2401,LCA701,PLA190,PAA127,PLA191,PLA192,PLA193,IBB110P,PLA194,IXD_614PI,CPC1390G,IXD_604SI,CPC1726Y,TS117,TS118

选型指南 - LITTELFUSE - 0422 PDF 英文下载

CPC1008N 100 V, 150 mARMS / mADC 1-Form-A SSR Single-Pole, Normally Open, OptoMOS® Solid State Relay Datasheet

型号- CPC1008NTR,CPC1008N

数据手册 - LITTELFUSE - 6/19/2024 PDF 英文下载

【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。

新产品发布时间 : 2018-07-08

CPC1019N 60 V, 750 mA 1-Form-A SSR Single-Pole, Normally Open, OptoMOS® Solid State Relay Datasheet

型号- CPC1019N,CPC1019NTR

数据手册 - LITTELFUSE - 6/19/2024 PDF 英文下载

【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。

新产品发布时间 : 2018-04-28

【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。

新产品发布时间 : 2019-03-09

CPC1006N 60 V, 75 mARMS / mADC 1-Form-A SSR Single-Pole, Normally Open, OptoMOS® Solid State Relay Datasheet

型号- CPC1006NTR,CPC1006N

数据手册 - LITTELFUSE - 6/19/2024 PDF 英文下载

【产品】导通电阻低至2Ω，1000V高功率单极常开直流固态继电器

LITTELFUSE的子公司IXYS公司推出了一款新型高功率单极常开（1-Form-A）直流固态继电器——CPC1786。该固态继电器采用OptoMOS®技术，并集成了高可靠性和紧凑尺寸的优点。它采用光耦合MOSFET技术可提供2500Vrms的输入到输出隔离电压。该固态继电器采用专利OptoMOS架构的光耦合输出由高效红外LED控制。

新产品发布时间 : 2018-07-11

【产品】可提供2500Vrms输入输出隔离，800V高压单极常开功率型固态继电器

LITTELFUSE的子公司IXYS公司推出了一款采用OptoMOS®技术的单极常开固态继电器——CPC1978。该固态继电器采用光耦合MOSFET技术可提供高达2500Vrms的输入到输出电压隔离。它还具有高负载电流处理能力，在具有5°C / W散热器情况下额定连续负载高达1.85 Arms ，在无散热器情况下额定连续负载电流可高达0.75 Arms。

新产品发布时间 : 2018-07-13

CPC1018N 60 V, 600 mARMS / mADC 1-Form-A SSR Single-Pole, Normally Open, OptoMOS® Solid State Relay Datasheet

型号- CPC1018NTR,CPC1018N

数据手册 - LITTELFUSE - 6/19/2024 PDF 英文下载

【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。

新产品发布时间 : 2018-07-05

【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。

新产品发布时间 : 2019-03-05