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晶闸管(三端双向可控硅开关元件及其单向表亲,SCR)是固态设备,而继电器则是机电设备。三端双向可控硅开关元件可以同时交流和直流开关,但正如XTL所说,除非MT1和MT2之间的电流降至阈值以下,否则您将不会停止电流流动,或者您将设备强制换相。
(注:我在工业电机控制领域花费了13年的时间,我们设计了通过晶闸管切换至数千安培和数千伏特的设备。)
继电器是非常简单的设备。给线圈通电,触点便啮合。您使线圈断电,触点打开。一个简单的晶体管可以驱动它,但是您需要做一些缓冲工作(继电器线圈两端至少要有一个反向偏置的二极管),以防止晶体管由于感应反冲而失效。您的控制信号和受控信号彼此完全隔离。
继电器触点并非无敌。如果您在负载下打开触点,则可能导致它们“结冰”(这意味着它们不会打开)。此外,如果使用额定功率的继电器并尝试切换小信号,则触点最终会变脏,并且触点之间将无法获得良好的连接。
双向可控硅处于固态,大部分时间都保持沉默。除非使用脉冲变压器或光隔离器,否则控制电路将处于受控电路的电位(对于120 / 220V电路,通常为中性线)。晶闸管可用于对负载进行相位控制,这意味着您可以调暗灯光或(大致)控制交流电动机的速度。对于继电器,这几乎是不可能的。您还可以做一些巧妙的技巧,例如只允许整个“ x”个周期完成,以减少“嘈杂”的相位控制。SCR还可将电容器中的所有能量倾倒到负载中(闪光灯或轨道枪式应用)。某些电源也将SCR用作撬棒设备。它们打开电源并使电源短路(过程中的保险丝烧断),以防止负载过压。
晶闸管关断时,它们并不会真正享受尖锐的电压或电流尖峰。这些可能会导致它们意外打开或损坏设备。简单的缓冲有助于控制这些故障模式。
晶闸管也没有完全将负载与电源隔离开来。如果在晶闸管关闭的情况下测量负载上的电压,则将测量满电压。他们的晶闸管关闭了,但是关闭并不意味着“断开”-意味着“高电阻”。这可能会给某些应用程序带来麻烦。
如果您要切换交流信号,则晶闸管将非常轻松。他们将在下一个零交叉点附近关闭自己。如果您再次控制DC ...还有更多需要考虑的问题。DC对继电器也有问题,因为您几乎总是在负载下断开继电器触点,因此必须为此确定继电器的尺寸。
长话短说:是的,双向可控硅可以在几乎所有应用中替代继电器。如果您不想打扰到隔离和隔离,可以随时购买固态继电器。它们是具有适当控制电路的双向可控硅,使它们的工作原理与继电器几乎相同。
双向可控硅的优势
继电器的优点
双向可控硅作为可控硅,将在零电流(零交叉)时关闭(仅)。其驱动器要求也不同。
我猜最明显的情况是您想随意打开和关闭某些东西,例如电动机。三端双向可控硅开关元件本身不能像继电器那样切断电源,因此您需要另一个可以关断三端双向可控硅开关元件的通过元件。
如果将三端双向可控硅开关元件超出其范围,三端双向可控硅开关元件也可能会被破坏,因此,在某些高压或高电流情况下,您可能找不到足够大的三端双向可控硅开关元件,但可以找到一个继电器。
另一个可能是一个非常微妙的信号,无法保持双向可控硅开关。
但是最明显的区别是,继电器通常在驱动侧和开关侧之间是完全隔离的,双向可控硅在两个电路之间需要一点电流,因此如果您需要将该特定点隔离,则不合适。不过,您可以隔离门极驱动器一侧(在切换120/230 VAC时通常这样做)。