Halbleiterrelais, Solid State Relais ( SSR), sind das elektronische Pendant zu mechanischen Relais. Es sind elektronische Schaltungen aus Halbleiterbauelementen, aus Transistoren, MOSFETs, Thyristoren, Diacs und Triacs, mit denen eine Relaisfunktion realisiert wird. Es sind Logikschaltungen zum Schalten von Spannungen, Strömen und Frequenzen.
Halbleiterrelais haben gegenüber mechanisch arbeitenden Relais keine beweglichen Teile und sind daher praktisch unbegrenzt wartungs- und verschleißfrei und bieten eine hohe Systemzuverlässigkeit. Da sie keine Federkontakte haben, sind somit auch keine zusätzlichen elektronischen Schaltungen erforderlich, die das Schalterprellen dämpfen. Solid State Relais (SSR) sind in den Ausführungen kleiner als mechanisch arbeitende, sie können als SMD-Bauteile oder für die Durchstecktechnik ( THT) ausgeführt sein und direkt auf die Leiterplatten montiert werden.
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In Halbleiterrelais ist das eigentliche Schaltelement ein Schalttransistor, Triac oder MOSFET, das von einem Fotowiderstand oder -transistor gesteuert wird. Um die galvanische Trennung von Steuerspannung und Schaltspannung zu gewährleisten, wird das lichtempfindliche Bauelement von einer Leuchtdiode gesteuert. Sobald die Leuchtdiode durch die Steuerspannung leuchtet, schaltet das Schaltelement die Schaltspannung zum Verbraucher.
Die Leuchtdiode kann so gesteuert werden, dass Wechselspannungen phasengerecht, also beispielsweise im Nulldurchgang, geschaltet können werden. Dadurch werden störende Schaltspitzen vermieden. Eine Schaltung mit Nulldurchgangsdetektor hat den weiteren Vorteil, dass keine Spannung an dem noch so niedrigen Innenwiderstand abfällt und dadurch keine Verlustwärme entsteht. Der Kontaktwiderstand von SSR-Relais liegt im Milli- Ohm-Bereich, ist allerdings höher als der von elektromechanischen Relais. Ihre Schaltfrequenzen können bei 100 kHz und darüber liegen.