Какое реле лучше твердотельное или обычное.
Реле – ключевой элемент в электротехнике, позволяющий управлять мощными нагрузками с помощью слабых сигналов. На сегодняшний день широко используются два типа реле: электромеханические (EMR, обычные) и твердотельные (SSR – Solid State Relay). У каждого из них есть свои плюсы и минусы, которые делают их более или менее подходящими для определённых задач.
Основные параметры:
- Максимальный ток протекающий через контакты.
- Максимальное коммутируемое напряжение.
- Максимальная рассеиваемая мощность(для твердотельных)
- Падение напряжения на симисторе(обычно 0,7-2В) (для SSR)
- Максимальная температура(для твердотельных)
- Частота коммутации.
- Количество пар контактов(сколько NO и NC).
- Напряжение питания катушки.
- Род тока переменный(АС) или постоянный (DC)
Преимущества твердотельных релюх (SSR)
- Бесшумность работы
В отличие от механических твердотелки не имеют движущихся частей и переключаются бесшумно. Это важно для систем, работающих в офисах, медицинском оборудовании и домашних автоматизированных системах. - Долговечность и надёжность
Из-за отсутствия механического износа твердотельные могут работать в десятки раз дольше, чем обычные реле. Они не подвержены искрению, вибрациям и механическому разрушению. - Высокая скорость переключения
Твердотельные могут включаться и выключаться в миллисекундном диапазоне, что делает их незаменимыми в системах, где требуется высокая частота коммутации, например, в ШИМ-регуляторах мощности. - Устойчивость к вибрациям и механическим нагрузкам
Отсутствие механических контактов делает SSR устойчивыми к ударам и тряске, что важно для работы в промышленных условиях. - Отсутствие искр и электромагнитных помех.
Это делает твердотельные реле более безопасными при работе во взрывоопасных средах, а также в чувствительной электронике, где критична низкая помехоустойчивость.
Недостатки твердотельных релюшек.
- Необходимость качественного охлаждении, что увеличивает габариты и уровень шума(при активном охлаждении)
- Снижение максимального тока при нагреве кристалл симистора. Максимальная температура кристалла 125 градусов Цельсия.
- Почти гарантированный выход из строя при коротком замыкании в нагрузке по причине как правило слабого симистора внутри.
- Невозможность надежной работы на пределе(например если указано 100А в реальности оно с трудом переварит 50А даже при хорошем охлаждении)
Преимущества электромеханических реле (EMR)
- Меньший нагрев и отсутствие падения напряжения
В отличие от SSR, у которых на выходе присутствует падение напряжения (обычно 1-2 В), механические контакты EMR при замыкании практически не создают потерь. - Более высокая допустимая перегрузка по току
Механические реле лучше справляются с кратковременными пусковыми токами, например, при включении электродвигателей или трансформаторов. - Широкий диапазон рабочих напряжений
EMR могут коммутировать как постоянный, так и переменный ток на самых разных уровнях – от нескольких вольт до тысяч вольт. - Отсутствие утечки тока
Твердотельные реле даже в выключенном состоянии могут пропускать небольшой ток (порядка мА), тогда как механические в разомкнутом состоянии полностью изолируют нагрузку. - Низкая стоимость
Обычные реле, особенно в маломощном сегменте, значительно дешевле SSR, что делает их предпочтительными для бюджетных проектов.
Недостатки механического реле.
- Залипание контактов.
- Невозможность переключения с высокой частотой.
- Создание помех.
- Подгорание контактов.
- Громкие щелчки.
- Гудение(если питается от переменного тока).
Вывод
Выбор между твердотельным и обычным реле зависит от конкретных требований:
- Если важны долговечность, тишина работы и высокая скорость переключения, лучше выбрать SSR.
- Если критичны отсутствие утечек, устойчивость к перегрузкам и низкая стоимость, подойдёт электромеханическое реле.
В ряде случаев их даже комбинируют: используют SSR для частого переключения нагрузки, а EMR – в качестве дублирующего элемента для полной изоляции.
Существуют так же поляризованные реле, которые сохраняют свое состояние после отключения питания. Их преимущество в том что они не потребляют электроэнергию постоянно, а только в момент переключения. Для переключения нужно подать импульс постоянного тока, для возврата в исходное состояния изменить полярность подаваемого импульса.
Таким образом, нельзя сказать, что одно реле лучше другого – всё зависит от условий применения!