SSR против оптопары с выходом TRIAC

Я разработал (и в основном внедрил сейчас) систему для включения и выключения соленоидов 24 В переменного тока. Для этого я использовал оптопары с выходом TRIAC ( серия Sharp PR26MF1xNSZ ). Лист данных для этого устройства описывает его как «полупроводниковое реле», «интеграцию инфракрасного излучающего диода (IRED), детектора фототриака и основного выхода Triac».

Мой интерес к таким вещам заставил меня искать другие варианты для этой части. Я столкнулся с предложениями Vishay Semiconductor для аналогичных деталей, и Vishay делит этот тип компонентов на две отдельные категории: твердотельные реле и оптопары с выходом TRIAC.

Я посмотрел таблицы данных Vishay для двух представительных устройств и обнаружил, что хотя оптопара кажется очень похожей на деталь Sharp, твердотельная релейная часть не использует TRIAC для вывода. Вместо этого, кажется, использовать пару МОП-транзисторов в качестве выходного каскада.

Каковы преимущества и недостатки этих двух разных типов деталей? Какая польза от использования МОП-транзисторов в качестве выходного каскада вместо TRIAC? Есть ли реальное различие между «твердотельным реле» и «оптопарой с выходом TRIAC», или «твердотельное реле» - это термин, используемый для любого устройства, которое можно использовать для переключения переменного или постоянного тока?

SSR является устройством низкого напряжения постоянного тока, но также может использоваться для переменного тока низкого напряжения, в то время как устройство симистора предназначено только для использования переменного тока, обычно сетевого напряжения.

Триак имеет PNPN-структуру, что означает, что на нем всегда будет падение напряжения , в то время как полевые транзисторы являются резистивными устройствами , и для них$R_{ON}$ указано, в этом случае 0,25$\Omega$максимум.
Падение напряжения на симисторе делает опто-триаки менее удобными для низких напряжений, где они могут выпадать слишком много доступного напряжения. Например, падение напряжения 3 В на источнике питания 24 В означает, что вы теряете 13%. Похоже, что в вашем случае «ССР» - лучший выбор. Вы должны смотреть на максимальный ток, хотя. Таблица данных показывает 2А, но на графике абсолютных максимальных рейтингов она показывает 1А. Я предполагаю, что это следует понимать как нормализованное значение, и что фактический максимум действительно равен 2А, что следует снизить при более высоких температурах.

Есть достаточно интересных вещей, о которых еще не говорилось, что другой ответ может оказаться полезным.
Наряду с добавлением нового материала, он будет перекрывать различные другие для лучшей общей полноты.

• TRIAC - это выключатель переменного тока, за исключением специального случая.

• Turnon происходит, когда опто движется выше уровня разрешения. Если опто выключен и ток нагрузки TRIAC выше удерживающего тока, TRIAC останется включенным до следующего пересечения нуля сигнала нагрузки.

  Если опто оставлен на TRIAC, он будет обновляться при последующих пересечениях нуля, пока опто не будет выключен.

• Ток удержания: если ток нагрузки ниже минимального «тока удержания», TRIAC отключается, как только оптоотключается. Здесь (стр. 5) максимальный ток удержания составляет 25 мА. Если ток нагрузки выше 25 мА, TRIAc будет удерживаться до следующего перехода через ноль, если опто выключен. Поскольку они были неаккуратными и не указали значения min или typ для удержания тока, все, что вы можете сказать о токах ниже 25 мА, - это то, что TRIAC может оставаться включенным, когда опто выключен. Этот параметр может иметь большое значение при переключении легких нагрузок.

  Скажем, 5 мА, вы можете подумать, что TRIAC является переключателем пересечения нуля, но это не так. Или на 10 мА. Если вы переключаете, например, индуктивную нагрузку при 230 В переменного тока или около 300 В пиков, мощность нагрузки составляет около 3 Ватт мгновенно при Vpeak. Если в Vpeak опто отключается при индуктивной нагрузке, то может потребоваться рассеивание или контроль значительного количества энергии. В таких случаях может потребоваться рассмотреть демпфирующую конструкцию, несмотря на аспекты пересечения нуля.

• FET SSR имеет 2 х FET, подключенных «спина к спине» для переменного тока. Для постоянного тока два полевых транзистора могут быть подключены параллельно, удваивая номинальный ток с 1 A до 2A.

• TRIAC SSR переключается на 100 нс макс. FET SSR примерно в 5 раз медленнее и ассиметричнее при работе и выпуске.

• Для TRIAC SSR требуется максимум 5 мА / 10 мА для светодиодов (2 класса). В их примере схемы они приводят его в двойное значение. FET SSR имеет максимальное включение 2 мА, типичное 0,5 мА и минимальный ток выключения 50 мкА !!!.

  Важно отметить, что при уменьшении опто тока TRIAC SSR может «просто прекратить огонь». FET SSR будет иметь тенденцию к постепенному ухудшению. Обратите внимание, что привод с низким FET МОЖЕТ привести к более сильному рассеянию IC.

• TRIAC SSR определяет минимальную скорость повышения выходного напряжения в выключенном состоянии 100 В / с. При превышении этого времени TRIAC может принять решение включить «все самостоятельно». «Это может быть неловко».

  FET SSR, как правило, не имеет этого предела - но слишком быстрый выход на выход - «вероятно, не разумно». TRIAC останется включенным после включения. Если бы кто-то смог включить FET, он вскоре мог бы снова отключиться. Это может или не может быть хорошей вещью.

Больше, может быть ...

-

TRIAC и SCR имеют значительное напряжение, чуть больше одного диода. МОП-транзисторы могут включаться так, чтобы падение напряжения на них было намного меньше. С другой стороны, схема управления и вождения будет более сложной.

Для приложений с низким напряжением падение напряжения может быть значительным. Для высоковольтных применений несколько 100 мВ через SCR или TRIAC составляют небольшую долю от общего и поэтому не имеют большого значения. Более простой привод и более высокий допуск по напряжению для биполярной и полевой подпитки становятся выгодными.