工作原理過零觸發(fā)型交流固態(tài)繼電器ssr為四端器件，其內(nèi)部電路如圖1所示。1、2為輸入端，3、4為輸出端。r0為限流電阻，光耦合器將輸入與輸出電路在電氣上隔離開，v1構(gòu)成反相器，r4、r5、v2和晶閘管v3組成過零檢測電路，ur為雙向整流橋，由v3和ur用以獲得使雙向晶閘管v4開啟的雙向觸發(fā)脈沖，r3、r7為分流電阻，分別用來保護(hù)v3和v4，r8和c組成浪涌吸收網(wǎng)絡(luò)，以吸收電源中帶有的尖峰電壓或浪涌電流，防止對開關(guān)電路產(chǎn)生沖擊或干擾。
要指出的是所謂“過零”并非真的必須是電源電壓波形的零處，而一般是指在10～25v或-(10～25)v區(qū)域內(nèi)進(jìn)行觸發(fā)，如圖2所示。圖中交流電壓分三個區(qū)域，ⅰ區(qū)為-10v～+10v范圍，稱為死區(qū)，在此區(qū)域中加入輸入信號時不能使ssr導(dǎo)通。ⅱ區(qū)為10～25v和-(10～25)v范圍，稱為響應(yīng)區(qū)，在此區(qū)域內(nèi)只要加入輸入信號，ssr立即導(dǎo)通。ⅲ區(qū)為幅值大于25v的范圍，稱為抑制區(qū)在此區(qū)域內(nèi)加入輸入信號，ssr的導(dǎo)通被抑制。
當(dāng)輸入端未加電壓信號時，光耦合器的光敏晶體管因未接收光而截止，v1飽和，v3和v4因無觸發(fā)電壓而截止，此時ssr關(guān)閉。當(dāng)加入輸入信號時，光耦合器中的發(fā)光二極管發(fā)光，光敏晶體管飽和，使v1截止。此時若v3兩端電壓在-(10～25)v或10～25v范圍內(nèi)時，只要適當(dāng)選擇分壓電阻r4和r5，就可使v2截止，使v3觸發(fā)導(dǎo)通，從而使v 4的控制極上得到從r6→ur→v 3→ur→r7或反方向的觸發(fā)脈沖，而使v4導(dǎo)通，這樣使負(fù)載接通交流電源。而若交流電壓波形在圖2中的ⅲ區(qū)內(nèi)時，則因v2飽和而抑制v3和v4的導(dǎo)通，而使ssr被抑制，從而實(shí)現(xiàn)了過零觸發(fā)控制。由于10～25v幅值與電源電壓幅值相比可近似看作“零”。因此，一般就將過零電壓粗略地定義為0～±25v，即認(rèn)為在此區(qū)域內(nèi)，只要加入輸入信號，過零觸發(fā)型ac—ssr都能導(dǎo)通。
當(dāng)輸入端電壓信號撤除后，光耦合器中的光敏晶體管截止，v1飽和，v3截止，但此時v4仍保持導(dǎo)通，直到負(fù)載電流隨電源電壓減小到小于雙向晶閘管的維持電流時，ssr才轉(zhuǎn)為截止。
ssr的輸出端器件可分為雙向晶閘管和兩只單向晶閘管反并聯(lián)形式。若負(fù)載為電動機(jī)一類的感性負(fù)載，則其靜態(tài)電壓上升率dv/dt是一個重要參數(shù)。由于單向晶閘管靜態(tài)電壓上升率(200v/ms)大大高于雙向晶閘管的換向指標(biāo)(10v/ms)，因此若采用兩只大功率單向晶閘管反并聯(lián)代替雙向晶閘管，一方面可提高輸出功率；另一方面也可提高耐浪涌電流的沖擊能力，這種ssr稱為增強(qiáng)型ssr。全相同的產(chǎn)品，以便與原應(yīng)用線路匹配，保證系統(tǒng)的可靠工作。
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