SSR vs optocoupler dengan output TRIAC

Saya telah merancang (dan sebagian besar diimplementasikan, sekarang) sebuah sistem untuk menghidupkan dan mematikan solenoida 24VAC. Untuk mencapai ini, saya menggunakan optocouplers dengan output TRIAC ( seri Sharp PR26MF1xNSZ ). Lembar data untuk perangkat ini menggambarkannya sebagai "Solid State Relay", "sebuah integrasi diode pemancar inframerah (IRED), sebuah Phototriac Detector dan Triac keluaran utama."

Ketertarikan saya pada hal-hal seperti itu telah membuat saya mencari-cari pilihan lain untuk bagian ini. Saya kebetulan pada penawaran Vishay Semiconductor untuk bagian yang serupa, dan Vishay membagi jenis komponen ini menjadi dua kategori yang berbeda: relay keadaan padat dan optocoupler dengan output TRIAC.

Saya melihat lembar data Vishay untuk dua perangkat representatif, dan saya menemukan bahwa meskipun optocoupler tampaknya sangat mirip dengan bagian Sharp, bagian relai keadaan padat tidak menggunakan TRIAC untuk output. Sebaliknya, tampaknya menggunakan sepasang MOSFET sebagai tahap output.

Apa kelebihan dan kekurangan dari dua jenis suku cadang ini? Apa manfaat menggunakan MOSFET sebagai tahap output daripada TRIAC? Apakah ada perbedaan nyata antara "solid state relay" dan "optocoupler dengan output TRIAC", atau "solid state relay" istilah yang digunakan untuk perangkat apa pun yang dapat digunakan untuk mengganti AC atau DC?

SSR adalah perangkat DC tegangan rendah, tetapi juga dapat digunakan untuk AC tegangan rendah, sedangkan perangkat triac hanya untuk penggunaan AC, biasanya tegangan utama.

Triac memiliki PNPN-struktur, yang berarti bahwa akan selalu ada penurunan tegangan di atasnya, sedangkan FET adalah perangkat resistif , dan bagi mereka yang$R_{ON}$ ditentukan, dalam hal ini 0,25$\Omega$maksimum.
Penurunan voltase di atas triac membuat opto-triac kurang nyaman untuk voltase rendah, di mana mereka mungkin dropout terlalu banyak dari voltase yang tersedia. Misalnya penurunan 3V pada pasokan 24V berarti Anda kehilangan 13%. Jadi sepertinya dalam kasus Anda "SSR" adalah pilihan yang lebih baik. Anda harus melihat arus maksimum. Datasheet mengatakan 2A, tetapi pada grafik Peringkat Maksimum Mutlak itu menunjukkan 1A. Dugaan saya adalah bahwa ini harus dibaca sebagai nilai yang dinormalisasi, dan bahwa maksimum sebenarnya 2A, harus diturunkan pada suhu yang lebih tinggi.

Ada cukup banyak hal menarik yang belum dikatakan bahwa jawaban lain mungkin berguna.
Serta menambahkan materi baru ini akan tumpang tindih berbagai orang lain untuk kelengkapan keseluruhan yang lebih baik.

• TRIAC adalah saklar AC kecuali dalam kasus khusus.

• Turnon terjadi ketika opto didorong di atas level yang diaktifkan. Jika opto dimatikan dan arus beban TRIAC di atas menahan arus, TRIAC akan tetap menyala sampai nol persimpangan berikutnya dari sinyal beban.

  Jika opto dibiarkan pada TRIAC akan refire di nol penyeberangan berikutnya sampai opto dimatikan.

• Holding Current: Jika arus beban di bawah "holding holding" minimum , TRIAC akan mati segera setelah opto dimatikan. Di sini (halaman 5) arus penahanan maksimum 25 mA. Jika arus beban di atas 25 mA, TRIAc akan bertahan sampai nol persimpangan berikutnya jika opto dimatikan. Karena mereka ceroboh dan belum menentukan nilai min atau ketik untuk menahan arus, Anda hanya dapat mengatakan tentang arus di bawah 25 mA adalah bahwa TRIAC dapat tetap aktif ketika opto dimatikan. Parameter ini bisa sangat penting ketika beban ringan sedang diaktifkan.

  Pada katakanlah 5mA Anda mungkin berpikir bahwa TRIAC adalah saklar penyeberangan nol, tetapi mungkin tidak. Atau pada 10 mA. Jika Anda berpindah misalnya beban induktif pada 230 VAC atau sekitar 300 Vpeak, daya beban sekitar 3 Watts seketika di Vpeak. Jika opto dimatikan pada Vpeak dengan beban induktif maka jumlah energi yang cukup besar mungkin perlu dihilangkan atau dikendalikan. Dalam kasus seperti itu desain snubber mungkin perlu dipertimbangkan meskipun aspek zero crossing.

• FET SSR memiliki 2 x FET yang terhubung "kembali ke belakang" untuk AC. Untuk DC dua FET dapat dihubungkan secara paralel, menggandakan peringkat saat ini dari 1 A ke 2A.

• TRIAC SSR beralih dalam 100 ns maks. FET SSR sekitar 5 x lebih lambat dan asimetris saat beroperasi dan dilepaskan.

• TRIAC SSR memiliki persyaratan LED maks 5 mA / 10 mA (2 nilai). Dalam rangkaian contoh mereka, mereka menggerakkannya dua kali lipat dari nilai ini. FET SSR memiliki turn on maksimum 2 mA, tipikal 0,5 mA dan arus mematikan 50 uA !!!

  Yang penting, karena arus opto berkurang, TRIAC SSR mungkin "berhenti menembak". FET SSR akan cenderung menurun dengan anggun. Catat bahwa FET drive rendah MUNGKIN menyebabkan disipasi IC yang lebih tinggi dari yang diharapkan.

• TRIAC SSR menentukan laju kenaikan tegangan output tidak aktif 100 V / uS mnt. Pada waktu naik di atas ini, TRIAC dapat memutuskan untuk mengaktifkan "semua dengan sendirinya". "Ini bisa memalukan".

  FET SSR cenderung tidak memiliki batas ini - tetapi memukul output dengan waktu yang terlalu cepat adalah 'mungkin tidak bijaksana'. TRIAC akan tetap menyala begitu dihidupkan. JIKA seseorang berhasil menyalakan FET itu mungkin akan mati lagi tidak lama kemudian. Ini mungkin atau mungkin bukan hal yang baik.

Lebih banyak lagi mungkin ...

-

TRIAC dan SCR memiliki voltase yang signifikan, sedikit di atas satu penurunan dioda. MOSFET dapat dihidupkan sedemikian rupa sehingga penurunan tegangan yang terjadi jauh lebih kecil. Di sisi lain, sirkuit kontrol dan mengemudi akan lebih rumit.

Untuk aplikasi tegangan rendah, penurunan tegangan bisa signifikan. Untuk aplikasi tegangan tinggi, beberapa 100 mV yang melintasi SCR atau TRIAC adalah sebagian kecil dari total dan karenanya tidak terlalu menjadi masalah. Penggerak yang lebih sederhana dan toleransi tegangan yang lebih tinggi dari makeup bipolar versus FET kemudian menjadi menguntungkan.