Triac contro relè


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I tiristori (triac e loro cugini unidirezionali, SCR) sono dispositivi a stato solido, mentre i relè sono dispositivi elettromeccanici. I triac possono commutare sia AC che DC, ma come diceva XTL, non arresteranno il flusso di corrente a meno che la corrente tra MT1 e MT2 non scenda al di sotto di un livello di soglia, oppure se si commuta forzatamente il dispositivo.

(nota: ho trascorso 13 anni nel controllo dei motori industriali, abbiamo progettato apparecchiature che sono passate a molte migliaia di Ampere e molte migliaia di Volt tramite tiristori.)

I relè sono dispositivi piuttosto semplici da usare; ecciti la bobina e i contatti si innestano. Disecciti la bobina e i contatti si aprono. Un semplice transistor può guidarlo, ma ti consigliamo un po 'di snubbering (almeno un diodo polarizzato al contrario attraverso la bobina del relè) per evitare che il transistor muoia a causa del contraccolpo induttivo. Il segnale di controllo e il segnale controllato sono completamente isolati l'uno dall'altro.

I contatti dei relè non sono invincibili; se apri i contatti sotto carico puoi farli "congelare" (nel senso che non si apriranno). Inoltre, se si utilizza un relè classificato per l'alimentazione e si tenta di commutare piccoli segnali, i contatti possono eventualmente sporcarsi e non si otterrà una buona connessione tra i contatti.

I triac, essendo allo stato solido, sono per lo più silenziosi. A meno che non si utilizzi un trasformatore di impulsi o un optoisolatore, il circuito di controllo sarà al potenziale del circuito controllato (generalmente il neutro per i circuiti 120 / 220V). I tiristori possono essere utilizzati per il controllo di fase di un carico, il che significa che è possibile abbassare le luci o (approssimativamente) controllare la velocità di un motore CA. Questo è praticamente impossibile con i relè. Puoi anche fare trucchi accurati come consentire solo a interi cicli 'x' di eseguire un controllo di fase meno "rumoroso". Gli SCR sono anche buoni per scaricare tutta l'energia di un condensatore in un carico (applicazioni tipo flash o railgun). Alcuni alimentatori usano anche SCR come dispositivi a piede di porco; si accendono e mettono in corto circuito l'alimentazione (facendo saltare il fusibile nel processo), proteggendo il carico da una sovratensione.

I tiristori non godono realmente di forti picchi di tensione o corrente quando sono spenti; questi possono causare l'accensione accidentale o la distruzione dei dispositivi. Il semplice snubbering aiuta a controllare queste modalità di errore.

I tiristori inoltre non isolano completamente il carico dalla sorgente; se misurate la tensione su un carico con il tiristore spento, misurerete la piena tensione. Il tiristore è spento, ma spento non significa "aperto" - significa "alta resistenza". Ciò può causare problemi con alcune applicazioni.

Se si commuta un segnale CA, i tiristori sono abbastanza indolori; si chiuderanno attorno al prossimo passaggio per lo zero. Se stai controllando DC ... di nuovo ... devi pensare di più. DC è anche problematico per i relè perché quasi sempre aprirai i contatti dei relè sotto carico, quindi devi dimensionare il relè per questo.

Per farla breve: Sì, i triac possono sostituire i relè in quasi tutte le applicazioni. Se non si desidera preoccuparsi del disturbo e dell'isolamento, è sempre possibile acquistare relè a stato solido; sono triac con i circuiti di controllo appropriati per farli funzionare quasi allo stesso modo dei relè.


Bella risposta! Triac e SCR sono sempre stati un mistero per me. Sembra che tu abbia ottenuto le risposte dalla tua esperienza, ma hai qualche buona risorsa (oltre a questa risposta) per conoscere SCR e triac? Non sono elencati nella maggior parte dei libri di testo che ho letto.
Kevin Vermeer,

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"Introduzione all'elettronica" di Forrest M Mims III. Quella era la mia bibbia che cresceva. Oltre quel libro, suggerirei google; "Circuiti triac" ha restituito alcuni buoni collegamenti per l'apprendimento nei primi risultati. Sia Forrest M. Mims III che Robert Grossblatt erano due dei miei autori preferiti per l'apprendimento dell'elettronica. Se fossi in te, penso che vedrei se potrei prendere alcuni dei loro libri dalla biblioteca locale.
akohlsmith,

Grande dettaglio, Andrew, ma non introduci il termine "tiristore" come fai con il triac e l'SCR, il che è fonte di confusione. Un tiristore è un tipo di triac? Qual è la differenza tra i tre?
Blalor,

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@akohlsmith - Cosa devo tenere a mente se devo guidare carichi ad alta corrente usando i triac? Sto usando triac senza dissipatore di calore e diventano piuttosto caldi a 4 ampere. Se aggiungo un dissipatore di calore, la dimensione effettiva diventa più grande di un relè di capacità di corrente equivalente. Mi sto perdendo qualcosa qui? Ho usato triac classificati per 16 A e 40 A.
Whiskeyjack il

Non ti manca nulla (tranne il dissipatore di calore). I triac hanno una caduta di ~ 1 V su di esso, quindi moltiplicalo per l'assorbimento di corrente per ottenere la dissipazione di potenza semplificata. I relè, d'altra parte, hanno milliVolt di caduta, quindi non hanno quasi le stesse perdite. I triac in grado di gestire una corrente più elevata sono generalmente più piccoli di un triac più piccolo con dissipatore di calore, quindi potresti anche guardare lì.
akohlsmith,

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Vantaggi del triac

  1. Nessuna usura meccanica
  2. Più facile attivare l' attraversamento zero . (Può anche essere fatto con un relè, ma meno preciso a causa del ritardo di accensione)
  3. Può essere utilizzato in ambienti pericolosi, in particolare in ambienti sensibili agli esplosivi in cui i contatti del relè di accensione sono assolutamente fuori
  4. Nessuna EMI a causa della commutazione di scintille / archi
  5. Nessun contatto che può saldare
  6. Spesso più compatto
  7. Nessuna interazione magnetica con induttori vicini

Vantaggi del relè

  1. Può gestire DC
  2. Può gestire qualsiasi segnale : bassa e alta corrente, bassa e alta frequenza, bassa e alta tensione
  3. Isolamento tra controllo e lati commutati
  4. Nessuna perdita quando spento
  5. Caduta di tensione molto bassa quando attivata
  6. Pertanto sono possibili alte correnti senza raffreddamento
  7. Non sono necessari snubber dV / dT

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Penso che sia stato detto, ma mi sto godendo il tuo alto livello di conoscenza e dedizione. Grazie per un'altra grande risposta. La parte peggiore di essere una mod non è mai scrivere risposte. Anche la parte peggiore di portare i migliori utenti al mod. Grazie per aver riempito troppo il vuoto rimasto.
Kortuk,

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Un triac, essendo una specie di tiristore, si spegne (solo) a corrente zero (croce zero). Anche i requisiti di guida sono diversi.

Immagino che lo scenario più ovvio sia quello in cui vuoi accendere e spegnere a tuo piacimento qualcosa, per esempio un motore. Un triac da solo non può tagliare la potenza come un relè, quindi avrai bisogno di un altro elemento pass che puoi spegnere e quindi spegnere il triac.

Probabilmente un triac verrà anche distrutto se lo porti al di fuori dei suoi limiti, quindi potrebbe esserci uno scenario di alta tensione o corrente in cui non puoi trovare un triac abbastanza grande, ma puoi trovare un relè.

Un altro potrebbe essere un segnale molto delicato che non riesce a mantenere un triac.

Ma la differenza più evidente è che un relè è generalmente completamente isolato tra unità e lati di commutazione, un triac richiederà un po 'di corrente tra i due circuiti, quindi non sarà appropriato se è necessario isolare quel particolare punto. Tuttavia, è possibile isolare il lato drive del gate (e spesso lo si fa quando si commuta 120/230 VAC).


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Se ricordo bene che un triac non va bene su DC, solo AC.

Ma un relè può gestire entrambi.


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Puoi combinarli entrambi. La potenza dissipata dagli SSR è in genere 13 W a 10 A, probabilmente richiede un dissipatore di calore. Ma utilizzando un relè meccanico è possibile ridurre questo per verificarsi solo per alcuni millisecondi mentre il relè si sta chiudendo. Poiché l'SSR è già acceso, la tensione tra i contatti del relè è molto bassa, quindi non si verifica alcun arco. Probabilmente avrai bisogno di un piccolo microprocessore perché il sequenziamento dei segnali on / off deve essere corretto.

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