在許多情況下，我們需要基于低功率電路的操作來控制高電流/電壓負載，例如，當使用微控制器的5V輸出來打開10A，240V負載時。在這些情況下，必須在系統(tǒng)的高功率和低功率部分之間提供足夠的隔離。不同類型的繼電器，如機電繼電器(EMR)、簧片繼電器和固態(tài)繼電器(SSR)，可以用來實現(xiàn)這一目標。
雖然EMR仍然被廣泛使用，但與SSR相比，它們有一些缺點。本文簡要回顧了電子病歷的缺點，并提供了一些關(guān)于電子病歷基本操作的詳細信息，重點是輸出設備。機電繼電器(EMR)給纏繞在鐵芯上的線圈通電，以控制電樞的位置。對于常開輸出，通電線圈迫使電樞將電觸點置于接通狀態(tài)。當線圈斷電時，彈簧可以將觸點移回斷開位置。機電繼電器堅固耐用，用途廣泛。但是占用空間比較大，比SSR慢。EMR一般需要5到15ms才能穩(wěn)定，這在某些應用中是不可接受的。此外，電磁輻射由于其運動部件而使用壽命短。
機電式繼電器利用磁場來提供隔離，而SSR通常是通過光耦合來達到這個目的。在固態(tài)繼電器中，通常使用3至32伏直流電的小輸入電壓來點亮發(fā)光二極管。當LED亮起時，輸出光敏器件(如TRIAC)就會導通，傳導電流。這些固態(tài)繼電器的簡化輸出結(jié)構(gòu)如圖3所示(請注意，這只是一個輸出設備，沒有顯示光耦合器)。當發(fā)光二極管點亮時，晶體管開始傳導電流。SSR具有負載靈活性:RL可以連接到晶體管的集電極或發(fā)射極。考慮到眾所周知的BJT伏安特性曲線，晶體管最好工作在(飽和)或(幾乎完全截止)狀態(tài)。
當SSR的開關(guān)器件導通時，SSR輸出端會出現(xiàn)一個壓降，稱為“導通態(tài)壓降”。該參數(shù)在器件數(shù)據(jù)手冊中給出。對于基于BJT的固態(tài)繼電器，例如DC60系列，最大導通狀態(tài)電壓降可能為1至1.3V。假設固態(tài)繼電器輸出的電壓降為1V，我們可以估計基于BJT的固態(tài)繼電器的功耗約為1W/安培。
在BJTSSR的幫助下，為了實現(xiàn)從光耦到開關(guān)級更高的增益，廠商采用達林頓和互補配置，很多SSR采用MOS晶體管作為開關(guān)器件。可用于交流和DC負載的固態(tài)繼電器示例。為什么這些固態(tài)繼電器需要兩個晶體管？僅使用單晶體管光耦合器無法正確阻斷交流電壓。這是因為每個金屬氧化物半導體晶體管的漏極和源極之間通常有一個寄生二極管，稱為體二極管。