Optocoupleur SSR vs optocoupleur avec sortie TRIAC

J'ai conçu (et principalement mis en œuvre, maintenant) un système pour activer et désactiver les solénoïdes 24VAC. Pour ce faire, j'ai utilisé des optocoupleurs avec sortie TRIAC ( Sharp PR26MF1xNSZ series ). La fiche technique de cet appareil le décrit comme un "relais à semi-conducteurs", "une intégration d'une diode émettrice infrarouge (IRED), un détecteur Phototriac et un Triac de sortie principale."

Mon intérêt pour de telles choses m'a amené à chercher d'autres options pour cette partie. Je suis tombé sur les offres de Vishay Semiconductor pour des pièces similaires, et Vishay divise ce type de composant en deux catégories distinctes: relais statiques et optocoupleurs avec sortie TRIAC.

J'ai regardé les fiches techniques de Vishay pour deux appareils représentatifs, et j'ai découvert que même si l' optocoupleur semble être assez similaire à la partie Sharp, la partie relais à semi-conducteurs n'utilise pas de TRIAC pour la sortie. Au lieu de cela, il semble utiliser une paire de MOSFET comme étage de sortie.

Quels sont les avantages et les inconvénients de ces deux types de pièces différents? Quel serait l'avantage d'utiliser des MOSFET comme étage de sortie au lieu d'un TRIAC? Existe-t-il une réelle distinction entre "relais statique" et "optocoupleur avec sortie TRIAC", ou "relais statique" est-il un terme utilisé pour tout appareil pouvant être utilisé pour commuter AC ou DC?

Le SSR est un appareil à courant continu basse tension, mais peut également être utilisé pour un courant alternatif basse tension, tandis que le dispositif triac est uniquement destiné à une utilisation en courant alternatif, généralement la tension secteur.

Un triac a une PNPNstructure, ce qui signifie qu'il y aura toujours une chute de tension à travers lui, tandis que les FET sont des dispositifs résistifs , et pour ceux-ci, un$R_{ON}$ est spécifié, dans ce cas 0,25$\Omega$maximum.
La chute de tension sur le triac rend les optotriacs moins pratiques pour les basses tensions, où ils peuvent perdre trop de tension disponible. Par exemple, une baisse de 3 V sur une alimentation 24 V signifie que vous perdez 13%. Il semble donc que dans votre cas, le "SSR" est un meilleur choix. Vous devrez cependant regarder le courant maximum. La fiche technique indique 2A, mais sur le graphique des cotes maximales absolues, elle indique 1A. Je suppose que cela devrait être lu comme une valeur normalisée, et que le maximum réel est en effet 2A, à déclasser à des températures plus élevées.

Il y a suffisamment de choses intéressantes qui n'ont pas été dites qu'une autre réponse pourrait être utile.
Outre l'ajout de nouveau matériel, cela chevauchera plusieurs autres pour une meilleure exhaustivité globale.

• TRIAC est un interrupteur AC sauf dans un cas particulier.

• Turnon se produit lorsque opto est conduit au-dessus du niveau d'activation. Si l'opto est désactivé et que le courant de charge du TRIAC est supérieur au courant de maintien, le TRIAC restera allumé jusqu'au prochain passage à zéro du signal de charge.

  Si l'opto est laissé sur le TRIAC se rallumera aux passages à zéro suivants jusqu'à ce que l'opto soit éteint.

• Courant de maintien: Si le courant de charge est inférieur au "courant de maintien" minimum, le TRIAC s'éteint dès que l'opto est éteint. Ici (page 5), le courant de maintien est de 25 mA max. Si le courant de charge est supérieure à 25 mA la Triac se tient jusqu'au prochain passage à zéro si optique est désactivé. Parce qu'ils ont été bâclés et n'ont pas spécifié de valeurs min ou typ pour maintenir le courant, tout ce que vous pouvez dire sur les courants inférieurs à 25 mA est que le TRIAC peut rester allumé lorsque l'opto est éteint. Ce paramètre peut avoir une importance significative lors de la commutation de charges légères.

  Par exemple, 5 mA, vous pensez peut- être que le TRIAC est un commutateur de passage à zéro, mais ce n'est peut-être pas le cas. Ou à 10 mA. Si vous commutez par exemple une charge inductive à 230 VAC ou environ 300 Vpeak, la puissance de charge est d'environ 3 Watts instantanée à Vpeak. Si l'opto est éteint à Vpeak avec une charge inductive, une quantité appréciable d'énergie peut devoir être dissipée ou contrôlée. Dans de tels cas, la conception d'un amortisseur peut devoir être envisagée malgré les aspects de passage par zéro.

• Le FET SSR a 2 x FET connectés "dos à dos" pour AC. Pour le courant continu, les deux transistors FET peuvent être connectés en parallèle, doublant le courant nominal de 1 A à 2A.

• Les commutateurs TRIAC SSR en 100 ns max. Le FET SSR est environ 5 fois plus lent et asymétrique lors du fonctionnement et de la libération.

• Le TRIAC SSR a une exigence de LED 5 mA / 10 mA max (2 grades). Dans leur exemple de circuit, ils le conduisent au double de cette valeur. Le FET SSR a un courant de démarrage max 2 mA, un courant de coupure typique 0,5 mA et un courant de coupure min 50 uA !!!.

  Surtout, comme le courant opto est réduit, un SSR TRIAC peut "simplement arrêter le tir". Un FET SSR aura tendance à se dégrader gracieusement. Notez cependant qu'un faible entraînement FET PEUT conduire à une dissipation IC plus élevée que prévu.

• Le TRIAC SSR spécifie un taux minimal de 100 V / uS d'augmentation de la tension de sortie à l'état bloqué. Aux heures de montée au-dessus de cela, le TRIAC peut décider d'activer "tout seul". "Cela peut être gênant".

  Le FET SSR n'a généralement pas cette limite - mais frapper la sortie avec un temps de montée trop rapide n'est «probablement pas sage». Le TRIAC restera allumé une fois allumé. Si l'on parvient à activer le FET, il s'éteindra probablement de nouveau peu de temps après. Cela peut ou non être une bonne chose.

Plus anon peut-être ...

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Les TRIAC et les SCR ont une tension d'alimentation importante, un peu plus d'une chute de diode. Les MOSFET peuvent s'allumer de telle sorte que la chute de tension qui les traverse est beaucoup moins importante. D'un autre côté, les circuits de commande et de conduite seront plus compliqués.

Pour les applications basse tension, la chute de tension peut être importante. Pour les applications à haute tension, les quelques 100 mV à travers le SCR ou le TRIAC ne représentent qu'une petite fraction du total et n'ont donc pas beaucoup d'importance. L'entraînement plus simple et la tolérance de tension plus élevée du maquillage bipolaire par rapport au FET deviennent alors avantageux.