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可控硅是否有可能替代继电器
发布时间:2021-08-09 来源:淘继电器网 浏览量:1238

关于可控硅是否可以替代继电器这个问题一直存在一些争论,经过整理一些资料,与大家分享

首先我们先了解几个概念:

一、关于转换深度和接通功耗的问题

如下图:

图1:开关电器的转换深度

我们看到图1左侧的信号灯HL1是受到继电器的触点K控制的,而图1的右侧信号灯HL2则是受到晶闸管SR1/SCR2控制的。从图(1)中我们可以看到,所谓的转换深度,就是开关电器的触头在断开状态下的等效电阻与接通状态下的等效电阻之比。

那么有触点(触头)电器的转换深度与无触点电器的转换深度相比,相差多少呢?

有接点(触头)电器的转换深度为: [公式]

无接点的电器的转换深度为: [公式]

两者相差 [公式] 倍。

二、接通功耗

转换深度越低,电器的功耗就越大。所以,可控硅、晶体管、MOS等元器件的功耗大于接点(触头)转换的功耗。

我们以二极管为例,当它正向导通时,它的压降为0.6~0.7V,如果此时流过的工作电流是1A,我们简单地把两者相乘,得到的等效功耗是 [公式]

对于普通的继电器接点,它接通时的电阻叫做接触电阻,继电器的接触电阻非常小,一般是毫欧级的,通常继电器厂家标称的继电器接触电阻为50毫欧以下,信号继电器的接触电阻甚至可以达到5毫欧以下甚至更低,继电器接触电阻的计算公式如下:

[公式] ,这里的K是触点材质,F是接点点压力,m是接触形式(点接触、线接触和面接触)由于继电器接点是不纯平面的,所以一般是由点接触。

对于继电器而言,它的触点在接通时的接通电阻大约为15微欧,将它乘以1A,得到的触点功耗仅为 [公式] 。与二极管相比,相差40000倍!

三、断开状态下的绝缘性和隔离电阻

半导体器件在断开(截止)状态下的隔离电阻当然远远小于有接点继电器。

如下图:

图2:触点的开距和超程

图中的a,有一个专有名词,叫做开距,开距与有接点的继电器在打开状态下的介电能力有关。开距确保了开关在打开状态下动静接点之间的电击穿能力。这种电击穿能力,是远高于无接点的介质电能力的。

总结:

对于小电流的电路,如:可控硅或MOS,无触点元件具有比较大的优势。但对于电流和高电压比较大的电路,有接点的继电器的很难被半导体器件取代。

随着技术的发展,也许终有一天我们能看到这种取代。

来源:百度知乎
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