Твердотельные реле

Ограничения электромеханических реле

Какими бы универсальными ни были электромеханические реле, они имеют множество ограничений. Они могут быть дорогими в изготовлении, иметь ограниченный срок службы контактов, занимать много места и медленно переключаться по сравнению с современными полупроводниковыми устройствами.

Эти ограничения особенно актуальны для контакторных реле большой мощности.

Твердотельные реле

Чтобы устранить эти ограничения, многие производители реле предлагают «твердотельные» реле, в которых для переключения регулируемой мощности вместо механических контактов используется тиристорный, симметричный или транзисторный выход. Выходное устройство (SCR, TRIAC или транзистор) оптически связано со светодиодным источником света внутри реле.

Реле включается при подаче питания на этот светодиод, обычно с помощью низковольтного источника постоянного тока. Эта оптическая изоляция между входом и выходом не уступает лучшему, что могут предложить электромеханические реле.

Преимущества твердотельных устройств

Будучи твердотельными устройствами, в них нет движущихся частей, которые могли бы изнашиваться, и они могут включаться и выключаться намного быстрее, чем может перемещаться любой механический релейный якорь. Между контактами нет искры и проблем с контактной коррозией.

Одним из значительных преимуществ твердотельного реле SCR или TRIAC перед электромеханическим устройством является его естественная тенденция к размыканию цепи переменного тока только в точке нулевого тока нагрузки. Поскольку SCR и TRIAC являются тиристорами , присущий им гистерезис поддерживает непрерывность цепи после обесточивания светодиода до тех пор, пока переменный ток не упадет ниже порогового значения ( удерживающий ток ).

На практике это означает, что цепь никогда не будет прервана в середине пика синусоидальной волны. Такие несвоевременные прерывания в цепи со значительной индуктивностью обычно вызывают большие скачки напряжения из-за внезапного коллапса магнитного поля вокруг индуктивности.

Этого не произойдет в цепи, разорванной SCR или TRIAC. Эта функция называется переключением с нулевым кроссовером . .

Недостатки твердотельных реле

Одним из недостатков твердотельных реле является их тенденция к отказу «закоротить» на своих выходах, в то время как контакты электромеханического реле имеют тенденцию выходить из строя «размыкаться». В любом случае реле может выйти из строя в другом режиме, но это наиболее частые отказы.

Поскольку состояние «открыт при отказе» обычно считается более безопасным, чем состояние «закрыто при отказе», во многих приложениях электромеханические реле по-прежнему отдают предпочтение перед их твердотельными аналогами.

СВЯЗАННЫЕ РАБОЧИЕ ТАБЛИЦЫ:

• Таблица схем применения тиристоров