机电继电器的时代是否已经终结？

　　机电继电器（EMR）由于其价格低、坚固性、耐用性以及没有以合理的价格与之相竞争的技术在市场上称霸多年。但似乎这种情况已经开始改变，继电器市场的新纪元即将来临。在材料科学方面的快速技术进步及小型化产品的需求增加，已经造成固体继电器（SSR）所占市场份额不断增长，它已成为常规EMR的可行选择之一。当评价这些技术时，有几个问题不得不提及。例如，SSR能够在多种应用当中直接替代EMR吗？第二，与SSR相比有无某一个应用当中EMR仍然占据上风？我们通过几个方面进行如下分析。

　　价格

　　在固体继电器的早期日子里，与EMR相比，价格是其增长的主要限制因素。SSR价格上的降低创造了工业终用户大批量采购的有效循环。这些终用户以大批量的折扣进一步推动了价格下降。预计这一价格向下的趋势不会造成厂家利润率的减小，因为单只产品中的利润损失通过出售的数量提高而得到了补偿。然而，预计SSR市场的价格将保持稳定，因为存货清单会不断修正自己，保证市场上不再会有过量供应。

　　可靠性

　　可靠性是印制电路板（PCB）安装的SSR市场的强烈推动力。SSR的工作循环次数以显着的余量超过了EMR的工作循环次数，这有可能是因为SSR没有机械触点或可动部件。典型的机电继电器的预期寿命为大约1百万次循环，而典型的SSR的寿命跨度大于EMR的100倍，因为SSR没有任何机械部件，这使得SSR成为可以指望的重要力量。工业控制器、安全设备和医疗设备的原始设备制造商（OEM）和合同制造商（CM）正在用SSR替代常规的EMR,预计将进一步扩大该产品的市场表现。

　　SSR有一缺点，即它在短路模式下失效，从而在继电器的输出侧损坏设备。厂家试图通过提供附加的特点来消除这个问题，如把短路保护作为继电器封装的一部分。这样助长了PCB组件上元器件密度的增加。这些额外的特点可能造成价格增加，但是这样做的理由是增加了产品的可靠性。

　　小型化

　　小型化是电子元器件市场的一个推动因素。终端用户不断想要以更小的尺寸获得功能更加强大的产品，这一点可以在各种电子元器件市场上看出。还有一个推动力是朝向表面安装器件（SMD）发展。继电器的内部元器件控制着整个封装的尺寸。由于EMR内部有机械部件（线圈、铁芯、梁臂、触点杆臂、簧片机构），封装的尺寸受限于内部元器件的物理尺寸。另一方面，SSR受限于半导体器件的尺寸，并且能够以明显小得多的封装制造。这样使得SSR 得以在电子制造行业中不断保持小型化的趋势。

　　有几家制造厂家正在以较小的封装提供SSR.在小外形封装需求之后的主要推手是手持设备及其它移动通讯应用的增长，如移动电话。这些应用要求具有更多的特色以满足终用户不断增加的需求，同时不增加成品的尺寸和重量。这样只能通过采用SSR来实现。因为高密度板的要求，小型化已经帮助了新兴的机器人市场。

　　小型化的障碍似乎是在功率继电器应用当中要求更大的散热器。制造商已经在集中生产具有更大热额定值和更低功耗的SSR,因为这样就无需大型散热器了。具有热特性的SSR要求的功率继电器应用成本数倍于可比拟的EMR.因此，其挑战似乎是要通过改进工艺或技术突破来降低成本，如将集成的短路保护、输入电压浪涌抑制器和输出控制器放入同一封装，以证明价格的正当性。

　　继电器的工作参数

　　隔离电压：由于结构上的特点，固体继电器几乎总是展现出较机电继电器更高的输入-输出隔离电压、对于许多通讯应用来说，希望的隔离电压是3750VAC,使得SSR成为电讯设计中的选择。

　　输出电容：机电继电器典型具有的输出电容不到1皮可法拉，而SSR典型具有的输出电容大于20皮法拉。在高频信号中电容成为问题，但目前研究的是哪些产品输出电容已经下降到几个皮法拉的范围。

　　标准化

　　为了加速取代EMR,SSR的厂家已经研制了与EMR具有同样引脚结构的产品。这样使得OEM和CM很容易用SSR取代EMR这样已经使得该转换在市场上实现重大的成本节约，因为不需要新的设计。

　　结论

　　常规的SSR在小功率和通用继电器领域似乎是取代EMR的吸引人的主张。对常规SSR的威胁来自于微处理器控制的继电器。微处理器继电器具有常规SSR的切换和可靠性特点，但是可以同时用作控制几个电路的分配控制器。也在期望EMR改进其目前的缺点并通过MEMS达到实质性的小型化。然而，从1970年代的早期向前，SSR技术就一直在不断技术突破，所有的改进到今天为止在性质上都是增量式的。因此，任何EMR技术上的重大突破都有可能跳过SSR今天所享有的优势。