

高岡智則
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無接点リレーとは?
無接点リレーは、電気をON/OFFする装置の一つで、機械的な接点を使わず、半導体素子や光カプラを使って回路を切り替えます。一般にソリッドステートリレー(SSR)とも呼ばれ、制御回路と負荷回路を電気的に絶縁して安全性を高めます。
仕組みと動作のしくみ
入力信号が来ると、制御側の小さな信号を受けて、出力側の半導体スイッチを働かせます。多くのSSRは光カプラ(フォトカプラ)+半導体素子の組み合わせで構成され、絶縁された状態で負荷に電力を送る/遮断します。
メリットとデメリット
メリットとして、摩耗する接点がないので長寿命、衝撃や振動に強い、ノイズが少なく高速に切り替えられる、などが挙げられます。
デメリットとして、機械式に比べて価格が高め、漏電や発熱のリスク、熱設計が重要、電圧・電流の範囲が限られることなどがあります。
表で見る特徴
| 説明 | |
|---|---|
| 特徴 | 制御方法:光カプラ+半導体スイッチで切替 |
| 耐久性 | 機械的接点を使わないため摩耗が少ない |
| 応答速度 | 機械式より高速な切替が可能 |
| 絶縁性能 | 高い絶縁耐圧を実現できる |
| 用途 | 産業機器・自動化・暖房・照明などの制御 |
選び方のポイント
設計時には以下をチェックしましょう。負荷電流・電圧、絶縁耐圧、熱の放出、環境温度、そして消費電力です。SSRはDC/ACどちらに使えるタイプがあり、負荷の種類(抵抗性、誘導性、容量性)によって最適なモデルが変わります。
日常の利用シーン
家庭の照明をスマート家電で制御する場合や、工場のモーターを安全に停止・再起動させる場面で无接点リレーは活躍します。静音性が高く、長寿命でメンテナンスの手間が少ない点が魅力です。
まとめ
無接点リレーは、機械的接点を使わないことで長寿命・信頼性の向上を実現します。選択時には負荷特性と絶縁耐圧をしっかり確認し、用途に適したモデルを選ぶことが大切です。
無接点リレーの同意語
- 固体リレー
- 接点を使わず、半導体素子(トライアック、MOSFET、IGBTなど)で開閉を行うリレー。機械的摩耗がなく長寿命・高信頼性が特徴です。
- ソリッドステートリレー
- Solid State Relayを日本語のカタカナ表記で表したもので、SSRと同義の無接点リレーです。
- 半導体リレー
- 半導体素子を用いて開閉するリレーの総称。接点を使わない点がSSRの特徴と一致します。
- SSR
- Solid State Relayの略。無接点リレーの英語表記をそのまま用いた呼び方です。
- 固体式リレー
- 固体の構造で動作するリレーという意味の別表現。固体リレーと同義で使われます。
- 接点レスリレー
- 物理的な接点を持たないリレーで、機械的摩耗が少なく長寿命・高信頼性が特徴。文献やマーケティングでSSRの意義を強調する表現として使われます。
- 電子リレー
- 電子部品を用いて開閉するリレーという広い表現。SSRを指すこともあるが、文脈により他の電子式スイッチを指す場合もあるため注意が必要です。
無接点リレーの対義語・反対語
- 有接点リレー
- 接点を持つリレー。機械式リレーや接点式リレーとも呼ばれ、無接点リレー(SSR)と対比して、接点の摩耗・接触不良・スパークなどの課題が生じやすい特徴がある。
- 機械式リレー
- コイルの磁力で機械的接点を開閉するリレー。物理的な接点を用いるため、寿命や信頼性、切替速度が無接点リレーと異なる。
- 接点式リレー
- 接点を介して回路を開閉するリレーの総称。無接点リレーの対概念として使われることが多い。
- 接点ありリレー
- 接点を有するタイプのリレー。主に機械式リレーを指すことが多い表現。
- 電磁リレー
- コイルで磁力を生じさせ、機械的接点を動作させるリレー。その名の通り電磁式で、無接点リレーとは別物。
無接点リレーの共起語
- SSR
- 無接点リレーの略称。英語表記 Solid State Relay の頭文字をとった表現で、同義語として広く使われます。
- ソリッドステートリレー
- 無接点リレーの正式名称。半導体素子でスイッチするリレーの総称。
- 半導体リレー
- 機械的な接点を使わず、半導体素子でON/OFFするリレーの総称。無接点の代表例です。
- フォトカプラ
- 入力と出力を光で絶縁する部品。無接点リレーの内部構造に使われることが多い要素。
- オプトカプラ
- フォトカプラの別表記。光絶縁を実現する部品の呼び方の一つ。
- 光絶縁
- 光を用いて信号を絶縁する技術。無接点リレーの安全性を高める要素です。
- 絶縁耐圧
- 絶縁が耐えられる最大電圧の指標。耐電圧性能を表す重要な仕様。
- 漏れ電流
- OFF時にも微量流れる可能性のある電流。SSRでは抑制・管理が課題になることがあります。
- 駆動電圧
- 入力側を作動させるための電圧。
- 駆動電流
- 入力側を作動させるための電流。
- 出力電流
- 負荷側へ流すことができる最大電流。
- 出力電圧
- 負荷側に供給される電圧レベル。
- 出力形式
- 出力の種類。DC出力・AC出力・絶縁出力など、用途に応じて分類されます。
- DC出力
- 直流で切り替わる出力。直流負荷向けのSSR。
- AC出力
- 交流で切り替わる出力。特にトライアック型でAC負荷に対応します。
- MOSFET出力
- 出力素子としてMOSFETを用いる SSR。
- トライアック出力
- 出力素子としてトライアックを用いる SSR。主にAC負荷向け。
- 機械式リレー
- 従来の接点式リレー。無接点リレーと比較される対象。
- DINレール
- 産業機器の取り付け規格。SSRの実装でよく用いられる取り付け形態。
- PLC
- プログラマブルロジックコントローラ。SSRはPLCの出力モジュールとして使われることが多い。
- 耐熱温度
- 機器が耐えられる最高温度域の目安。
- 動作温度
- 正常に動作できる温度範囲。寒暖環境での信頼性に関わります。
- 応答速度
- ON/OFFへの切替スピード。高速な応答はノイズ低減に有利です。
- 長寿命
- 機械的接点を持たないため寿命が長いとされる特性。
- 耐久性
- 振動・衝撃・温度変化への耐性。現場環境での信頼性に直結します。
- ノイズ耐性
- 電磁干渉や周囲ノイズに対する耐性。
- 省エネ
- 待機時・動作時の消費電力が抑えられる傾向。エネルギー効率の観点で評価されます。
- 規格・認証
- UL・CE・IEC等、海外/国内の適合認証の有無・適用規格。
- 回路図
- 接続方法を示す図。入力側と出力側の接続関係を理解するのに役立ちます。
- 内部構造
- フォトカプラと半導体スイッチなど、SSR内部の主要構成要素。
- 絶縁構造
- 内部と外部を電気的に隔離する設計。安全性と信頼性を支える要素。
無接点リレーの関連用語
- 無接点リレー
- 電気的接点を使わず半導体素子と光絶縁を用いて回路を切り替えるリレー。機械的接点がないため摩耗や接触不良がなく長寿命。
- 半導体リレー
- 無接点リレーの別称で、半導体素子と光絶縁を組み合わせたスイッチング装置。
- SSR
- Solid State Relayの略。電気的に絶縁された入力と出力を半導体素子で結び、負荷をスイッチするデバイス。
- 出力素子
- SSRの出力部を構成する半導体素子の総称。負荷の電流を実際に通す役割を果たす。
- MOSFET
- 金属酸化膜半導体型電界効果トランジスタ。DC負荷の導通に適した低オン抵抗の出力素子。
- トライアック
- 三端子交流用出力素子。交流負荷をON/OFFするのに使われ、AC SSRで主に採用される。
- サイリスタ
- SCRの総称。ゲート信号で導通を開始し一度導通すると自己保持する半導体素子。
- SCR
- Silicon Controlled Rectifierの略。ゲート信号で導通を開始し、導通したら自己保持する整流用半導体素子。
- IGBT
- Insulated Gate Bipolar Transistorの略。高電圧・高電流を扱える出力素子として、SSRで使われることがある。
- 光絶縁/フォトカプラ
- LEDと受光素子を光で絶縁して入力と出力を電気的に分離する部品。
- フォトカプラ
- 光絶縁の基本部品。入力と出力を光で結び、絶縁を確保する。
- 入力側
- SSRを駆動する側。LEDを点灯させて光信号を出力側に伝える。
- CTR
- Current Transfer Ratioの略。フォトカプラの光信号を電気信号へ変換する効率を示す指標。
- 絶縁耐圧
- 入力と出力の間の絶縁を保つ耐圧。モデルごとに数百ボルト以上が設定されることが多い。
- OFF時漏れ電流
- 出力がOFFの状態でわずかに流れる漏れ電流。負荷種別によっては影響を受けることがある。
- ON時電圧降下
- 出力がONのときの導通時電圧降下。MOSFET出力の場合はRds(on)で決まる。
- 応答時間
- 入力LED点灯後に出力が切り替わるまでの時間。高速スイッチングが可能なモデルも多い。
- 動作温度範囲
- 動作可能な温度の範囲。産業用では-40°C〜+85°C程度などの仕様がよくある。
- 入力電圧範囲
- 駆動LEDに適合する電圧範囲。多くは3〜30V程度、モデルにより異なる。
- 実装形態
- パッケージ形状。DIP、SMD、端子付き、サブストレート実装など。
- 負荷種類
- 抵抗負荷・誘導負荷・容量負荷のいずれに対応するか。種別により適正が異なる。
- AC用SSR/DC用SSR
- 交流負荷向けと直流負荷向けで内部素子の選択が異なる場合がある。選択が重要。
- 寿命/信頼性
- 機械的接点がないため摩耗がなく、長寿命で安定した動作が期待できる。
- 機械的リレーとの比較
- 機械的リレーと比べて耐振性・寿命は有利な場合が多いが、ノイズ耐性・価格は機種次第。
- 用途/適用
- 産業機械の制御、モータ・ポンプの制御、照明制御、センサ信号の絶縁などに用いられる。
- 規格/認証
- UL/CSA/CE/RoHSなどの規格認証に対応した製品が流通している。
- ノイズ/EMI耐性
- スイッチングノイズや電磁干渉を抑制する設計が重要。適切なレイアウトとデカップリングが求められる。
- 保護機能
- 過電流保護・過熱保護・過電圧保護などを搭載したモデルがある。
- 低消費電力
- 入力側の駆動電力や待機時の消費が比較的小さい設計が多い。
- メンテナンスフリー
- 機械的接点がないため基本的にメンテナンス不要とされることが多い。
- 動作原理
- 入力LEDの光信号をフォトカプラが受け取り、絶縁された出力素子を駆動して負荷をON/OFFする。
無接点リレーのおすすめ参考サイト
- 無接点・半導体リレーとは?(初心者向け)基本的に
- 無接点リレー とは / Non-Contact Relay - フルタカパーツオンライン
- 製造現場における電気設計とは?自動化や安全面の上で欠かせない理由
- 無接点リレー とは / Non-Contact Relay - フルタカパーツオンライン
- 有接点リレー方式と無接点リレー方式の違いとは? - 成本設計



















