浅谈固体继电器的接通和关断电压

1  引言

《固体继电器总规范》GJB1515-92是我国第一部固体继电器军用标准，奠定了我国军用固体继电器研制、试验、生产和使用所依据的基础。正因为是第一部，瑕疵在所难免。因此，该标准在实施过程中曾有过一些质疑，如"接通电压"和"关断电压"。其升级版GJB1515A-2001对接通电压和关断电压从根本上进行修改，使其参数更趋于科学合理。

但实际上对"接通电压"和"关断电压"这两个参数仍存在质疑，因为固体继电器的这两个参数类似于电磁继电器的"动作电压"和"释放电压"，这两对是重要参数，也是最能体现这两种类型继电器相似之处。由于固体继电器的发展历史较短，许多人对其机理没有深刻了解，不明白与电磁继电器的本质区别，往往用电磁继电器的观念来对待，甚至将其完全视为电磁继电器，从而造成了认识上的误区和理解上的偏差。这里重点论述了固体继电器的"接通电压"和"关断电压"这组参数。

2固体继电器与电磁继电器

电磁继电器在电磁力作用下产生宏观机械运动，利用物体间的离合实现电路通断，而固体继电器则运用半导体技术，在外部相关物理量的控制下，使半导体内部产生微观的电子或空穴运动，实现外部电路的通断。因此，这两种继电器的工作机理有着本质区别。下面从不同方面加以对比分析，分清两者的主要异同点。

2.1 GJB1515-92与GJB1515A-2001

GJB1515-92中接通电压、关断电压的测试套用电磁继电器国军标中的动作电压、释放电压的测试方法，即先额定激励一次后，再用斜坡法测试；而GJB1515A-2001则是直接加规定值进行符合性判定(即阶跃法)，只考察其是否合格，而对实测值则直接用斜坡法测试。

GJB1515-92对接通电压、关断电压的实测值和规定值进行明确定义，而在GJB1515A-2001中则将规定值明确定义为输人接通、关断电压，将实测值及其测试方法定义为保证接通、关断电压。可见GJB1515A-2001从固体继电器实际出发，对输入接通、关断电压采用阶跃测试法，摒弃了可能会损毁器件的斜坡测试法。

2.2特性曲线

以直流电磁继电器(单稳态、一组常开触点)和直流固体继电器(一组常开输出)为例，测试电路采用同一组态，使用斜坡法分别测试这两种继电器的输入一输出波形图及特性曲线，如图1～图4所示。

这里需要说明的是："斜坡法"是业内针对图1和图3中输入波形的形象叫法；为简单起见，图3、图4中假定固体继电器输出电压转折区为线性，并将转折斜线两端的非线性过度区近似为两个交点；若分别在图1、图3中过斜坡顶点作垂线，沿垂线将右边图形向左边对折，其结果分别与图2、图4一致。对比图1、图3及图2、图4可以看出：

(1)在图1和图2中，当输入电压Ui增加或减小时，对应于输出电压发生跃变时，Ui为实测动作或释放电压值，且后者小于前者。显然，一个测试循环中有两个明确的输出跃变点。在图3和图4中，当输入电压增加时，输出电压不发生跃变，而是存在一个连续的转折区，与第一、第二个转折点对应的输入电压实测值分别为规范中所定义的保证关断电压和接通电压；当输入电压减小时，输出电压分别经第二、第一转折点沿原路返回。

对于直流固体继电器，当输出电压处于转折区时，输出器件与负载分压，这将使输出器件功耗大大增加并可能造成永久性损坏。为了正确判定这两个转折点，这两个规范中均给出了相同判据。由于判据提出最小值和最大值要求，有些人则把对实测值的要求套用于规定值：将最小值、最大值分别作为输入接通电压、关断电压的上限和下限，结果导致各参数相互矛盾。

来源：国外电子元器件