原创 欧姆龙固态继电器使用注意事项

●各产品的注意事项请参阅各产品的「■请正确使用」。

本公司正努力提高质量、可靠性，但SSR中使用的是半导体，半导 体难免有时会发生误动作、故障。特别是超出额定值范围使用时， 不能保证安全，因此请务必在额定范围内使用。使用SSR时，必须 考虑到安全性，请注意系统的冗余设计、应对延烧设计、误动作防 止设计等安全设计，以避免SSR故障导致的人身事故、火灾事故、 社会性损害。

1.请不要往SSR各端子部施加额定值以上的电压、电流。可能导致 SSR的故障和烧坏。

2.关于散热
    应注意由于自身发热使周围温度的升高。特别是安装在控制柜 内时，为了充分与外气进行换气，可以安装风扇等设备。
    请按照指定的方向进行安装。本体的异常发热可能引起输出元 件短路故障，引起烧毁等。

3.布线时请按照下述方法正确进行。
    在布线不充分的情况下使用的话，通电时会由于本体的异常发 热造成烧毁。
    请使用与负载电流相配合的电线。电线的异常发热也会引起烧 损。

4.关于使用条件
    请使用额定范围内的负载。否则会产生误动作、故障、烧损等。
    请使用额定频率范围内的电源。否则会产生误动作、故障、烧 损等。

5.下述状态下的运送、可能造成故障、误动作、及特性恶化等，请 予以避免。
    有水淋到的状态
    高温高湿的状态
    不进行包装的状态

6.关于使用环境及保管环境
    下述状态下的使用及保管可能造成故障、误动作、及特性恶化等， 请予以避免。

●使用SSR前

①实际使用SSR时，有时会发生预想不到的事故。为此，必须尽可 能地进行测试。例如，考虑SSR特性时，经常必须考虑到各产品 的差异。
②有关目录中记载的各额定性能值，如果没有特别指明，则所有值 都是在JIS C5442标准试验状态（温度15～30℃、相对湿度25～85 %RH、气压86～106kPa）下的值。确认实际设备时，除了负载条 件以外，还必须在和实际使用状态相同的条件下确认使用环境。

■关于输入电路

●关于输入侧的接线

SSR的输入阻抗有偏移，请不要复数输入并列接线，否则会造成误 动作。

●关于输入噪声

SSR动作时间及动作所需的功率极小，因此必须控制影响到INPUT 端子的噪声。如果噪声施加到端子，会引起误动作。 以下是针对脉冲性噪声和感应性噪声的对策举例。

①脉冲性噪声
利用C、R吸收噪声非常有效。
下图是针对光电耦合器方式的SSR选择了C、R的实例。

为满足SSR的输入电压，在R和电源电压E的关系上确定R的上限。
C变大时，由于C的放电复位时间将变长。
请注意上述2点，确定C、R。

注. 低电压规格中，由于内部阻抗的关系，SSR上有时没有施加足够的电压。 请确认SSR的输入阻抗后选择R的值。

②感应噪声

请不要将输入线路和动力线并排设置。感应噪声可能导致SSR 误动作。当感应噪声在SSR的输入端子处感生电压时，必须通 过绞合线（电磁感应）、屏蔽线（静电感应）将影响SSR输入 端子的感应噪声引起的感应电压控制在SSR的复位电压以下。 此外，对高频设备发出的噪声，请附加C、R滤波器。

●关于输入条件

①关于输入电压的纹波

输入电压中有纹波的场合，请将峰值电压设定在使用电压的最 大值以下，谷值电压设定在使用电压最小值以上后使用。

②漏电流对策

通过晶体管输出驱动SSR的场合，有时会由于断开时晶体管的 漏电流导致复位不良。作为对策，请如下图所示，连接泄放电 阻R，设置加在泄放电阻R两端的电压E在SSR复位电压的1/2 以下。

利用下列公式计算泄放电阻R。R≤ E/ IL－I

E：加在泄放电阻R两端的电压=SSR复位电压的1/2
IL：晶体管的漏电流
I：SSR的复位电流

目录中没有记载SSR复位电流值，因此要按以下公式计算泄放 电阻值。

SSR复位电流= 复位电压的最小值/ 输入阻抗

恒定电流输入电路的SSR以0.1mA计算。
下面以G3M-202P DC24为例进行计算。

复位电流I= 1V/ 1.6kΩ =0.625mA

泄放电阻值R=( 1V×1/2)/(IL－0.625mA)

③开关频率

如果是交流负载开关，请将开关频率控制在10Hz下使用，如果 是直流负载开关，请将开关频率控制在 100Hz以下使用。如果 超出上述开关频率使用，则可能导致SSR的输出跟不上。

④输入阻抗

在输入电压有一定宽度的SSR（如G3CN、G3TB）中，有些机种 的输入阻抗会随着输入电压发生变化，输入电流也随之发生变化。 用半导体等驱动SSR的场合，电压会导致半导体故障，请对设备 进行确认后使用。下面是代表例。

■关于输出电路

●关于交流开关型SSR输出处的噪声、浪涌

SSR使用的交流电源中叠加有能量较大的浪涌电压的场合，由于 插入SSR的LOAD端子之间的C、R缓冲电路（内藏在SSR中）的 抑制能力不足，会超出SSR瞬态峰值电压，导致SSR的过电压破 坏。

PCB用的SSR一部机种中没有内藏浪涌吸收用可变电阻，请务必 在开关感性负载时实施附加浪涌吸收元件等浪涌对策。附加了浪涌电压吸收元件时的对策举例。

请选择满足下表条件的浪涌吸收元件。

●关于输出侧的连接

避免SSR的输出侧的并联连接。因为SSR的输出侧可以两个同时为 ON，因此不能增加负载电流。

●关于直流开关型SSR的输出处的噪声浪涌

连接螺线管、电磁阀等L负载时，请连接防止反电动势的二极管。 施加超出SSR输出元件耐压的反电动势时，会导致SSR输出元件 的破坏。作为相应措施，可以将表1的元件和负载并联插入。 （参照下图）

吸收元件中，二极管方式是抑制反电动势效果最好的。但螺线 管、电磁阀的复位时间会变长。请在实际使用电路上确认后使 用。另外，可以使用二极管和齐纳二极管缩短复位时间。在这 种情况下，齐纳二极管的齐纳电压（Vz）越高复位时间越短。

表1 吸收元件例

①二极管的选择方法
耐压=VRM≥ 电源电压×2
正向电流=IF≥负载电流

②齐纳二极管的选择方法
齐纳电压= VZ＜SSR的集电极发射器之间电压 － （电源电压+2V）
齐纳浪涌功率=PRSM＞Vz×负载电流×安全率（2～3）
＊如果齐纳电压（Vz）增高，则齐纳二极管的容量（PRSM）将变大。

●关于DC输出型中的AND电路

在以下电路中，请使用G3D。在一般情况下，SSR也可能出现复 位不良。

●关于自保持电路

研究自保持电路时，请利用有接点继电器构成电路。 （SSR中不能组成自保持电路）。

●关于各负载的SSR的选择

下面显示各负载中浪涌电流的实例。

AC负载的种类和浪涌电流

①加热器负载（阻性负载）

没有浪涌电流的负载。一般和电压输出的温度控制器组合用于开 关加热器。还可以使用带零交叉设备的SSR，大幅抑制噪声的产 生。但是，该种负载不包括纯金属类、陶瓷类的加热器。纯金属 类、陶瓷类的加热器在常温下电阻值较低，因此SSR中流过过载 电流，可能导致SSR破坏。

②灯负载

白炽灯、卤素灯等接通电流很大。（额定电流的约10～15倍） 请选择SSR，使得该接通电流的峰值在SSR接通电流耐量的1/2 以下。

（参照下图的重复曲线＜虚线＞） 重复施加超出接通电流耐量1/2的接通电流，会导致SSR输出元 件的电流破坏。

③马达负载

马达启动时，会有相当于额定电流5～10倍的接通电流流过。另 外，接通电流流通的时间也会变长。因此，测定实际使用状态下 的接通电流及启动时间后，选择SSR使得接通电流的峰值在SSR 接通电流耐量1/2以下。SSR关闭时由于马达发出的反电动势可能 会导致SSR的破坏，请实行过电压保护。

④变压器负载

SSR关闭瞬间， 10～500ms之内会有10～20倍的励磁电流流过 SSR。如果次级无负载，励磁电流最大。请选择SSR使得该励磁 电流在SSR接通电流耐量1/2以下。

⑤半波整流电路

有些交流用电磁计数器及螺线管内藏有二极管，半波整流。该负 载中只加有SSR的输出电压的半波。为此，在带零交叉功能的 SSR中，可能导致无法关闭。对此，可以采取以下两种方法解 决。

1. 连接流过SSR负载电流约20%的电流的泄放电阻。
（参照下图）

2. 使用无零交叉功能的SSR。

⑥全波整流负载

有些交流用电磁计数器及螺线管内藏有二极管，全波整流。这种 负载中的负载电流会如下图所示，变为接近于矩形波的波形。

因此，交流用SSR在输出元件中使用三端双向可控硅开关（电 路电流不为0，元件不断开），如果负载电流波形为矩形波，可 能导致SSR复位不良。
开关全波整流的负载时，请选择-V型或功率MOSFET继电器。
（功率MOSFET继电器） G3DZ、G3RZ、G3FM

⑦小容量负载

SSR中没有输入信号时，输出（LOAD）处会流过数mA的漏电 流IL。为此，如果该漏电流大于负载的复位电流，会引起复位不 良。请将增加SSR开关电流的泄放电阻R和负载并联，以解决问 题。

R＜E/IL－I
E ：负载（继电器等）的复位电压
I ：负载（继电器等）的复位电流

⑧变频器负载

请不要将变频器控制的电源作为SSR的负载电源使用。变频器 控制的波形会变为矩形波，因此dV/dt非常大，会引起SSR误起 弧，导致复位不良。
在输入处使用变频器控制的电源的场合，只要电源的有效值在
SSR的使用电压范围内，就可以使用。

⑨容量性负载

SSR关闭时，电源电压+电容器的电荷电势施加到SSR的两端， 因此请选择SSR使得可使用电压在电源电压的2倍以上，同时使 得充电电流在SSR接通电流耐量1/2以下。

⑩DC开关用SSR的场合

关于连接

DC开闭用SSR的场合，负载与SSR的输出端子的 侧、+侧的任 一方都可以连接

关于保护元件

没有内藏过电压吸收元件，使用感应负载时请务必连接过电压吸 收元件。

■关于使用负载电源

1. 关于整流的电源

通过全波整流或半波整流将交流电源作为直流负载电源使用时， 请设定负载电源的峰值电源不超出SSR使用负载电源的最大值。 在这样的情况下，会变成过电压，导致SSR输出的元件破坏。

2. 关于交流负载电源的使用频率

关于交流负载电源的使用频率，请控制在47～63Hz。

3. 关于交流低电压负载

在SSR的使用负载电压范围的最小值以下使用负载电源时，施加 到负载上的电压的损失时间比在SSR使用电压范围内使用负载电 源时的时间长。

下图是负载例。（损失时间A<B。）在实际使用时，为了避免该损 失时间导致的问题，请确认后使用。

另外，如果负载电压低于触发电压，则SSR不能接通，因此请将负 载电压设定在AC75V以上。

4. 关于相位控制的交流电源

相位控制的电源不能使用。

■使用环境以及保存环境的注意事项

1. 关于使用环境温度

规定的是在并非充满热气的条件下SSR的使用环境温度额定值。 为此，如果是通风、换气等放热条件恶劣、充满热气的环境，则会 超出使用环境温度额定值，导致SSR的故障及烧坏。
使用时，请实施放热设计，满足各机种中的「●负载电流-环境温 度额定值」。另外，有时会因为环境条件（气候条件、室内空调 条件等）及使用条件（密闭盘内安装等）引起SSR的使用环境温度 变高，请注意。

2.关于输送、设置

进行产品运送设置时，应避免产品的跌落、异常振动和冲击。 否则可能造成产品特性劣化、产生误动作及故障。

3. 关于振动、冲击

请不要在SSR上施加标准值以上的振动、冲击。如果施加异常振 动、冲击，不但会引起误动作，还会由于SSR内部部件的变形、破 损等，引起动作不良。
此外，为使SSR上没有异常的振动，也请在不会受到产生振动的设 备（马达等）影响的场所、方法下进行安装（安装）。

4.关于溶剂的附着

请避免SSR上附着稀释剂、汽油等溶剂。溶剂附着会导致标记的消 失。

5.关于油的附着

SSR的端子台盖上附着油，会导致盖的白浊或裂纹。

■关于实际操作

1.关于漏电流

即使在没有输入时，SSR也会通过缓冲电路，流过漏电流。因此， 更换SSR、进行配线时，请务必断开输入处以及负载处的电源，确 认安全后再操作。

2. 关于端子切割

请不要用自动切割机切割端子。
用自动切断机等切割端子，会引起内藏部件的损伤。

3. 使端子变形

请不要强行修正及使用误变形的端子。在这种情况下，如果向SSR 施加过大的力，将不能保持初始性能。

4. 关于固定配件

安装、拆卸固定配件时，请注意不要使配件变形，也不要使用已经 变形的配件。会导致SSR上被施以强大的力而不能保持特性，或不 能获取充足的保持力，且SSR的松动引起接触不良等故障。

5. 关于印刷基板用SSR的焊接

请在260℃下5秒内进行SSR的焊接。
但是，关于个别设定条件的机种，请按照个别条件进行焊接。
请从SSR材料的适合性出发，使用非腐蚀性的松香系列助焊剂。

6. 关于超声波清洗

请不要进行超声波清洗。
如果在安装基板后对SSR进行超声波清洗，会因超声波而产生SSR
内部结构共振，导致内藏部件的损伤。

■故障防止

1. 关于故障模式

SSR是要求进行高频率开关、高速度开关时的最佳继电器，但如果 使用条件、使用方法错误，会导致元件破坏等故障。

SSR是由半导体元件组成的继电器，浪涌电压或过电流等会导致 元件破坏。此时，元件的故障模式大部分是短路故障，导致负载不 能切断。

因此，在使用SSR控制电路考虑故障防止对策时，请设计电路使得 设置在负载电源处的接触器或断路器在SSR发生异常时可以断开 负载，而不是只通过SSR切断负载电源。

比如在以AC马达为负载的电路中，如果SSR发生半波故障，则变 为DC励磁，过电流流过马达，导致马达烧坏。此时，请设计电路 使其可以通过断路器切断通往马达处的电流。

2. 关于过电流保护

如果SSR的负载（LOAD）处有短路电流或过电流流过，SSR的输 出元件将被破坏。

请附加速断保险丝，使其和负载串联，进行短路保护。

作为速断保险丝的保护协调条件，请设计电路使得SSR的浪涌耐 量（Is）、速断保险丝的限流特性（IF）、负载的接通电流（IL） 能满足下图关系。

3. 关于动作显示灯

如下图所示，动作显示灯表示通电到输入电路，而不是输出元件接 通。

4. 关于SSR的寿命

SSR不存在机械性磨损。

因此SSR的寿命可以用所用内藏部件的故障率来表示。如G3M- 202P，内藏部件的故障率为321Fit(1Fit=10-9=λ) （故障/小时）。 由该值计算出的MTTF如下所示。

MTTF=321/λ60=3.12×106 （小时）。

关于SSR的寿命，总体寿命也必须考虑焊接、热的问题。

■关于SSR的使用

●禁止掉落

SSR属于精密部件，因此无论安装前后，请不要让其掉落或施加超 过标准值的振动、冲击。

按照各机种规定可保障的振动、冲击值，请确认目录中各机种项 目。

如果SSR掉落下来，或施加异常的振动、冲击，将引起SSR内部部 件的损伤等故障。

掉落时施加到SSR上的冲击大小根据冲击情况而不同。

例如，SSR单体掉落在P瓷砖上，即使是10cm的高度，有时也会达 到1000m/s2以上。（在这种情况下，根据地面的材质、与地面的接 触方式、落下高度等不同）。

即使是粘合包装状态，也不要施加超出额定值的振动、冲击。

●端子配置/内部连接

①BOTTOM VIEW

如下图所示，只限于从上面看不到端子配置结构的继电器，用 BOTTOM VIEW记载内部连接图。

②BOTTOM VIEW的旋转方向

表示线圈在左侧（方向指示标记在左侧），旋转到箭头方向时的 端子配置。

■有关印刷基板用SSR

1. 印刷基板的选择

①基板的材质

基板的材质大体分为环氧族和苯酚族。分别具有以下特征。 请考虑其用途及经济性后选择。从焊接裂纹对策方面考虑，建议 您使用环氧族材质作为SSR配备基板。

②基板的厚度

由于基板的大小、安装到基板上的部件的重量、基板的安装方 法、使用温度等引起基板翘曲时，SSR内部机构会出现歪曲，导 致不能充分发挥性能。因此请结合材质决定板的厚度。

③端子孔直径以及焊盘直径

请以所用SSR的印刷基板加工尺寸图为准从下表中选择端子孔 直径和焊盘直径。但是，通孔镀层处理的焊盘直径可以比表中的 值小。

2. 关于安装间隔

请将SSR安装部周围的温度控制在SSR规定使用环境温度范围内。 安装多个时，SSR会异常发热，安装SSR时请留出规定的间隔以便 散热。

关于安装间隔的规定值，请参照目录中各机种的值。
（如果没有规定，请留1个SSR的间隔）。
此外，请在通风较好的方向上安装。
（请参照下图）

3. 安装印刷基板用SSR时的注意事项

■应用电路例

1.和传感器的连接

请不要将SSR直接连接到接近开关、光电开关等传感器上。

2. 白炽灯的亮灯控制

3.电炉的温度控制

4. 单相感应电动机的正反运转

注1. 由于SSR1、SSR2中任何一个关闭的SSR的LOAD端子间的电压 与LC耦合会变成电源电压的大约2倍，请务必使用拥有使用电 源电压2倍以上的输出额定电压的SSR。
（例）电源电压交流100V的单相感应电动机的正反运转中， 使用拥有交流200V以上输出电压的SSR。

注2. 请务必在切换SW1和SW2时留出30ms以上的时间间隔。