機電繼電器和固態(tài)繼電器的區別

機械繼電器長(cháng)期以來(lái)一直是電氣控制系統的支柱。這些器件用于提供邏輯動(dòng)作序列，并在控制和負載電壓之間放大。多年來(lái)，機械繼電器一直是所有工業(yè)電氣控制系統的重要組成部分。繼電器包含兩個(gè)關(guān)鍵任務(wù)，其中一個(gè)通常由可編程控制取代。然而，第二個(gè)功能仍然是控制系統架構的重要組成部分。

繼電器的兩個(gè)主要功能

繼電器的第一個(gè)功能是提供電路的邏輯序列，允許輸入設備的各種組合按照非常具體的邏輯步驟驅動(dòng)輸出機械。梯形圖的第一種形式是由這些順序繼電器邏輯電路構建的，后來(lái)這些梯形圖被數字邏輯控制器采用。

設計用于 5 伏直流輸入的小型機電繼電器，旨在安裝到印刷電路板中。

安裝繼電器的第二個(gè)主要目的是放大和隔離較小的電壓控制電路與驅動(dòng)較大工業(yè)負載設備的大電壓和電流。

控制電路，包括開(kāi)關(guān)和按鈕以及數字控制器模塊，保持低電壓，以確保操作員的安全，并最大限度地減少小型印刷電路板的空間。

較大的電壓需要更多的導線(xiàn)之間的物理空間，以降低電弧產(chǎn)生火花的風(fēng)險。線(xiàn)圈以更小、更安全的電壓電平工作，觸點(diǎn)允許電流在更高的電壓水平動(dòng)。

機械跟固態(tài)

繼電器的基本結構是相同的，無(wú)論是機械的還是固態(tài)的?？刂齐妷菏┘拥皆O備的“線(xiàn)圈”側，一旦通電，許多觸點(diǎn)打開(kāi)或關(guān)閉以打開(kāi)或關(guān)閉負載設備電路。

典型的固態(tài)繼電器。該繼電器設計用于 3.5-32 伏輸入，這是相當正常的，但只能與直流負載設備一起使用，在 60 安培電流下高達 3 伏。

繼電器有兩種變體。機電版本從控制電子設備的一開(kāi)始就已經(jīng)存在。較新的固態(tài)繼電器采用半導體技術(shù)運行，通?；诠杈w管的變化。

雖然它們可以完成許多相同的任務(wù)，但工作原理差異很大，以至于需要對比兩種設備之間的區別。

控制輸入

機械繼電器使用線(xiàn)圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，利用電感原理。磁場(chǎng)吸引擺動(dòng)臂來(lái)接合觸點(diǎn)。

固態(tài)繼電器輸入為內部構建的 LED 供電，內部集成了適當的限流電阻器。來(lái)自L(fǎng)ED的光為接觸側的光響應放大器供電。

控制電壓

機械繼電器使用特定額定的交流或直流電壓作為線(xiàn)圈輸入，它可以從計算機電路上的 3.3v 到直流中的 24v 不等，或者從 24v 到 120v 或更高的交流電源。每個(gè)繼電器僅使用一個(gè)電壓工作。要使用兩個(gè)電壓意味著(zhù)您必須有兩個(gè)不同型號的繼電器。

固態(tài)繼電器接受直流輸入，通常輸入范圍很廣。通常從 3 到 32 的任何地方都是一個(gè)公共范圍，并且可以為該范圍內的任何控制電壓安裝單個(gè) SSR。

輸出觸點(diǎn)

機械繼電器始終包括一組或多組物理觸點(diǎn)，這些物理觸點(diǎn)隨著(zhù)線(xiàn)圈施加磁場(chǎng)而打開(kāi)或關(guān)閉。

最常見(jiàn)的是每個(gè)觸點(diǎn)組包括一個(gè)公共電源端子，以及用于常開(kāi) （NO） 觸點(diǎn)和常閉 （NC） 的單獨端子。

這稱(chēng)為雙擲?？赡苡幸粋€(gè)、兩個(gè)或四個(gè)觸點(diǎn)組（稱(chēng)為極點(diǎn)），但可以找到其他變體。這導致了單刀雙擲 （SPDT） 或雙刀雙擲 （DPDT） 等命名約定。

固態(tài)繼電器沒(méi)有物理觸點(diǎn)組，只有晶體管變體（可控硅整流器SCR或類(lèi)似的TRIAC等）。大多數 SSR 僅包含一個(gè)觸點(diǎn)組，而此觸點(diǎn)僅包含一個(gè)常開(kāi) （NO） 電路。這將簡(jiǎn)單地稱(chēng)為SPST結構。

觸點(diǎn)電壓

機械繼電器的結構類(lèi)似于開(kāi)關(guān)，因此它們可以處理交流或直流。必須注意永遠不要超過(guò)最大額定電壓，否則可能發(fā)生危險的電弧，對于每個(gè)電壓，只能使用一定的電流限制來(lái)防止關(guān)閉和打開(kāi)時(shí)釋放危險的能量。

固態(tài)繼電器不像機械類(lèi)型那樣存在電弧跳過(guò)開(kāi)路觸點(diǎn)的問(wèn)題。相反，如果對材料施加過(guò)高的電壓，這些敏感的半導體器件將被破壞和燃燒，因此無(wú)論如何，您必須注意額定電壓。

它們也會(huì )因電流過(guò)大而損壞，因為固態(tài)設備無(wú)法物理斷開(kāi)連接?？倳?huì )有小阻力，產(chǎn)生熱量。為了獲得最佳性能，請嘗試找到具有盡可能小的“導通電阻”值的器件。

固態(tài)繼電器的極性

關(guān)于SSR結構的一個(gè)重要事實(shí)是，在輸出側，它可能由高功率場(chǎng)效應晶體管（FET）或三端雙向可控硅組成。任一設備都可以使用光敏組件進(jìn)行切換，但每個(gè)設備都有特定的用途。

FET 專(zhuān)為直流負載設計，不允許交流負載激活。對于TRIAC也是如此，由于這些設備使用交流波運行，因此它只能正確激活和停用交流負載。

如果使用固態(tài)繼電器，請查看觸點(diǎn)側，并注意電壓、電流以及交流或直流負載切換的重點(diǎn)。

機械繼電器和固態(tài)繼電器的設計都考慮到了一個(gè)目標 - 輸入電壓激活輸出觸點(diǎn)。它們的操作方法非常不同，因此在某些情況下，一種可能優(yōu)于另一種。