Пять преимуществ твердотельных реле

Твердотельные реле не идеальны для любой ситуации, и они не предназначены для замены механических реле во всех случаях (подробнее - https://grizlicnc.com.ua/tverdotelnoe-rele). Но есть несколько ключевых преимуществ, которые могут склонить чашу весов в пользу выбора твердотельного реле для управления устройством нагрузки.

Более низкое энергопотребление
Первым из этих факторов, способствующих использованию твердотельных устройств управления, является более низкое энергопотребление, необходимое для их включения. Активацией твердотельного реле является внутренний светодиод со встроенным токоограничивающим резистором, поэтому вся схема управления потребляет всего несколько миллиампер. Стендовые испытания с твердотельным реле показывают входной ток 15 мА при напряжении 24 вольта, что приводит к потреблению мощности 360 мВт и входному сопротивлению 1,6 кОм.

Обеспечение длительного срока службы
Следующим важным преимуществом использования твердотельных реле является длительный срок службы. Поскольку в них нет движущихся компонентов, не происходит механического усталостного разрушения, как в механических устройствах. Это приводит к увеличению срока службы и снижению затрат на замену, особенно если они переключаются на более высокой частоте.

Быстрая скорость переключения
Третьим важным преимуществом, особенно для реле с выходом постоянного тока, является чрезвычайно высокая скорость переключения. Механические реле ограничены в скорости, или частоте переключения, из-за времени, необходимого для размыкания и замыкания контактов. Благодаря отсутствию движущихся частей твердотельное реле работает быстрее.

В нагрузках постоянного тока его можно использовать для изменения рабочих циклов и передачи сигналов управления широтно-импульсной модуляции (ШИМ) на устройства с большой нагрузкой, наряду с электрической изоляцией, которая не может быть достигнута только с помощью транзистора.

Повышенное значение диэлектрической прочности
Четвертое преимущество твердотельного реле - повышенное значение диэлектрической прочности или устойчивости к возникновению дуги между входными управляющими и выходными контактами. Одной из причин использования реле в отличие от сильноточного транзистора является наличие абсолютной изоляции между двумя входными и двумя выходными клеммами. Такая изоляция означает, что если большой скачок напряжения воздействует на клеммы нагрузки, устройство управления не будет затронуто.

Твердотельное реле может иметь сопротивление потенциальному напряжению до 4 000 или 5 000 вольт. Однако механическое реле может иметь диэлектрическую прочность только для сопротивления напряжению до 2 000 или 3 000 вольт. Хотя это может показаться неоправданно высоким напряжением, помните, что индуктивные устройства, такие как двигатели, могут генерировать обратное напряжение, во много раз превышающее их рабочее напряжение в обесточенном состоянии.

Резистивный вход
Наконец, пятым и последним аргументом в пользу использования твердотельных устройств является тот факт, что вход является чисто резистивным, в отличие от индуктивной нагрузки механического реле. Устройства на основе катушек, генерирующие магнитные поля, страдают от обратной генерации напряжения, называемой "flyback", когда управляющее напряжение внезапно снимается. Это большое напряжение может быть смертельно опасным для чувствительных элементов управления и привести к возникновению дуги.

К счастью, решение проблемы индуктивной обратной связи довольно простое - подключение диода обратной полярности параллельно катушке. Таким образом, проблема отнюдь не является неразрешимой, и не всегда является достаточным аргументом для использования твердотельных реле.

Твердотельные реле являются предпочтительным вариантом, когда требуется очень точное высокоскоростное переключение для одного единственного устройства нагрузки. Они эффективны, имеют длительный срок службы и являются идеальными устройствами для таких условий эксплуатации.

belui.ru