一文看懂固态继电器与电磁继电器的区别

1.继电器介绍：

继电器是一种电子控制设备，几乎在所有电气和电子设备中都可用作电力开关。当输入值达到设定值时，输出值将在输出电路中产生阶跃变化，因此继电器通常用于使用小电流控制大电流。并且继电器还用于自动调节（如温度控制系统），电路保护和电路开关。

根据该结构，继电器可分为机械继电器（如电磁继电器或EMR）和非触点继电器（固态继电器或SSR）。

电磁继电器：电磁继电器的工作原理是电磁感应原理。机械继电器的结构非常经典，自发明以来几乎没有变化，由两部分组成：线圈和触点。

固态继电器：随着科学技术的发展，对继电器（小尺寸，长使用寿命，高稳定性，高性能和高兼容性）的需求日益增加，因此半导体元件被用作继电器中的开关元件。这种继电器中没有机械触点和线圈，这与传统的机械继电器不同。

固态继电器与电磁继电器的区别

2.电磁继电器与固态继电器之间的优缺点

电磁继电器

优点

兼容交直流电流；支持多触点；触点即可常开也可常闭；价格便宜；体积小巧；残余电压低；无需散热器；无漏电流。

缺点

触点振动；高控制功率，通常高于200mW；触点寿命有限；最大开关频率有限（5-10mhz）；动作有噪声；需要数字回路的接口；大电流工作能力差，会产生电弧；在操作期间产生电磁干扰（EMI）；开关动作无法完全同步。

固态继电器

优点

抗振动；抗冲击；防腐蚀；防潮；开关模式可异步也可同步；兼容数字电路；响应时间快；控制功率低，通常为10-50mW；寿命长，是电磁继电器的50-100倍；同步开关模式下的电磁干扰（EMI）低；没有机械应变；没有机械运动部件；动作无噪声。

缺点

漏电流；不适合小输出信号；只有一个触点；输出只能是直流或交流，两者不兼容；残余电压1-1.6v；通常需要散热器。

3.固态继电器对电磁继电器的优势

1.长寿和高稳定性

实际上，机械触点的寿命决定了机械继电器的寿命。由于固态继电器内部没有机械触点，SSR继电器的使用寿命不会因触点的应变，老化，腐蚀和粘附而缩短。同时，固态继电器内部没有机械运动部件（如弹簧，簧片），因此不会发生触点反弹和运动部件触点不良。

由于采用非触点式结构和树脂外壳保护，固态继电器具有良好的抗冲击性，抗冲击性和耐腐蚀性。固态继电器比EMR具有更广泛的应用范围，例如，湿度对固态继电器几乎没有影响，只是略微降低了其绝缘性能，但电磁继电器对湿度非常敏感，如果长时间暴露在湿气中时间，EMR的使用寿命将缩短，部件将被腐蚀。

总之，固态继电器的寿命是电磁继电器的50-100倍，固态继电器的可靠性远远优于电磁继电器。

2.使用成本

固态继电器的初始购买成本高于电磁继电器。但考虑到其他成本（如综合使用寿命，检查和维护成本，由于继电器不稳定或故障导致的损耗和低效率等），使用固态继电器的平均成本远低于电磁继电器。

此外，在一些应用中，需要额外的成本来防止触点振动和机械继电器的不良触点。

3.工作效率

固态继电器的工作频率（或开关速率）是电磁继电器的几倍到几十倍，这使得SSR能够用于需要高效率的设备。此外，固态继电器使用半导体作为信号传输介质，因此固态继电器可以与计算机控制系统兼容，而无需添加额外的电路和设备，但EMR无法做到这一点。

固态继电器的响应时间远低于机械继电器的响应时间，SSR继电器的控制功率也低于EMR继电器的控制功率，这使得EMR不适用于需要较短响应时间的设备。控制力低。在一些需要低功率因数的特殊应用中，开关必须稳定且不受振动，因此也不能使用EMR继电器。

4.电磁辐射

机械结构使机械继电器在开关期间产生大量的电磁干扰（EMI）信号。如果没有附加保护电路，这些干扰信号可能对电子设备和电网产生不利影响。强烈的电磁干扰甚至会对人体造成伤害。

相比之下，固态继电器具有良好的电磁兼容性（EMC）。具有过零功能的固态继电器可以减少外部干扰对SSR的影响，还可以减少固态继电器本身产生的干扰信号。

因此，如果应用需要低电磁干扰，建议只使用固态继电器。

5.更多的工作模式

固态继电器内部电路种类繁多，可根据实际需要灵活设计。通过内部元件的组合，固态继电器可以根据控制信号和电源的不同状态实现输出电路的各种控制。

然而，电磁继电器只能异步切换负载，也就是说，开关的状态仅由控制信号控制，并且与电源信号无关；而固态继电器可以同步实现控制。当然，固态继电器有更多的动作模式，例如：

异步模式

同步模式

电压零或峰值同步模式

相角模式

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