固態(tài)繼電器內(nèi)部由電子元器件組成，因而它的電路形式很多，但其工作原理大致是相同的。下面以交流過零型固態(tài)繼電器為例介紹固態(tài)繼電器的工作原理。

　　1.過零型固態(tài)繼電器的交流電源電壓的分級特性及過零電壓的意義

　　通常把交流電壓vac的正弦波形分割為三個區(qū)域，如圖所示，稱之為電壓分級特性圖。電源電壓的第i區(qū)稱之為死區(qū)，一般電壓數(shù)值在0~10v和-10~0v范圍內(nèi)。在此區(qū)域內(nèi)即使輸入端施加輸入信號，也不能使輸出端導(dǎo)通。第ⅱ區(qū)域是響應(yīng)區(qū)，其電壓 般在 10~25v和-10~-25v之間。在此區(qū)域內(nèi)只要給輸入端施加信號，固態(tài)繼電器的輸出端會立即導(dǎo)通。第ⅲ區(qū)域稱為抑制區(qū)，其數(shù)值在-25~+25v之外。在此區(qū)域內(nèi)，輸大端施加信號，而固態(tài)繼電器的輸出端開關(guān)一直被抑制，直到電源電壓波形到達(dá)下一個第二個區(qū)域內(nèi)時才導(dǎo)通。因此，一般過零電壓定義為:在固態(tài)繼電器輸入端施加輸入信號時，在電源電壓達(dá)到響應(yīng)區(qū)時，其輸出端導(dǎo)通時的電源峰值電壓，其數(shù)值 般為±25v左右。

正弦電壓分級特性圖

　　2.過零型固定態(tài)繼電器的工作原理

　　圖是一種過零型固態(tài)繼電器的電路原理圖。由于采用了過零觸發(fā)技術(shù)，此電路具有電壓過零時開啟、電流過零時關(guān)斷的特性，因此可使射頻干擾降低到最低程度。該電路由信號輸入電路、零電壓檢測和控制電路及雙向晶閘管控制電路三部分組成。該電路中采用光耦合器gd作為輸入電路和輸出電路司的隔離器件。vt1為信號放大器;r3、r4、r5、r6及vt2組成零電壓檢測電路;晶閘管scr和橋式整流電路用來獲得使雙向晶閘管開啟用的雙向觸發(fā)脈沖;r9及c1為浪涌吸收電路，用來保護雙向晶閘管。

　　交流過零型固態(tài)繼電器電路原理圖

　　電路的工作過程如下:當(dāng)輸入信號為零時，則光隅合器gd中的光電三極管處于截止?fàn)顟B(tài)，vt1通過地獲得基極電流而飽和導(dǎo)通，它使scr1的控制極被鉗位于低電平，scr1被阻斷，零電壓檢測電路不會影響這一狀態(tài)。當(dāng)輸大端有信號輸入時，光榴合器gd中的光電三極管導(dǎo)通，使vt1變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)。如果此時交流電壓不過零，則vt2飽和導(dǎo)通，scr1不會被觸發(fā);若交流電壓過零時，vt2被截止，使scr·的控制極通過r5、r6分壓獲得觸發(fā)信號，scr1導(dǎo)通(此時輸入信號必須保持)。此時，scr2的控制極就會獲得從r7→整流橋→scr1→整流橋→r8以及r8→整流橋+scr1→整流橋→r7→正反兩個方向的觸發(fā)脈沖，scr2從阻斷變?yōu)閷?dǎo)通，從而接通負(fù)載電源。