Здравствуйте всем!
Интересует вопрос:
Чем можно заменить механическое реле, чтобы можно было комутировать напряжения до 400В и ток до 4А (средний)? И чтобы стоимость была минимальной.

Если стоимость минимальная- тогда рубильник
а так- посмотрите http://www.proton-impuls.ru/index.php?opti...mp;id=8&#ac

Спасибо! На сколько знаю рубильники очень дорогие. Мне бы что-нибудь подешевле ))
Ссылку посмотрел. Все схемы симисторные.
У меня проблем не будет с реактивной/активной нагрузкой?

Там есть и схемы защиты- полазьте по сайту.

Я конечно поддерживаю отечественного производителя, но цена у них безстыдная и efind мало таких знает (не доверяю).


Почитал (не особо внимательно) у них это.. И на сколько понял, на индуктивной нагрузке из-за коммутационной dU/dt происходит потеря управляемости реле. Т.е. у них симистор включен для активной нагрузки.
А мне бы и для активной и для реактивной одновременно.
Сей не хитный девайс который они предлагают можно сделать из 4-6 деталей, если не ошибаюсь, стоимостью максимум в 30 руб.
Если ошибаюсь, поправте.

А какова конечная цель замены?

И что коммутируем - постоянку или переменку? Характер нагрузки заранее не известен?

В том-то и дело, что не известен. Хочу сделать чтобы комутировалось всё: от лампочки до мотора. Т.е. хочется универсальности.

К сожалению, "универсальная в мире только глупость человеческая" (с) не мой Чтобы достичь цели, нужно вначале определить ее параметры и координаты. А вы даже не знаете характера нагрузки.

Цитата мне нравится! ! ! Но в том то и дело Знаю чего хочу, поэтому и вопрос задаю Хочу схемку заменяющую полностью или почти полностью механическое реле. В принципе это и есть цель.
Пока что ближе всего вариант со схемой под управлением микроконтроллера.

Не, все коммутировать нельзя. Нужно уметь выбирать.
Активная или индуктивная нагрузка - просто.
Емкостную просто так не скоммутировать.
Ну, не нравится симистор - поставьте ключ на полевике. В чем проблема?

Реле же может! Почему обычная схема на не механических элементах не может? "Человек даже на 2 метра подпрыгнуть не может, хотя это не мешает летать ему в космос."
Мы тут пришли к выводу, в соседней теме, что можно сделать на микроконтроллере управление симистором. Т.е. выбирать самостоятельно тип нагрузки. Я полагаю, что можно и автоматизировать это дело.

Полупроводниковый ключ никогда не сможет обеспечить такого же качества коммутации, как механический. Потому что рубильник обеспечивает механический разрыв цепи протекания тока. Чтобы полупроводниковый ключ имел такую же надежность, он должен уметь "испаряться" в случае своей собственной неисправности.

Ну неисправность будем считать пользователь сам организовал. У механических реле тоже есть недостатки (например износ, время срабатывания и др.) Т.е. я хочу для начала просто, чтобы этот аналог штатно работал, т.е. чтобы было два положения без промежуточных хотябы: вкл/выкл. Остальное не важно.

В этом случае вам нужно будет тщательным образом прописать все допустимые и недопустимые варианты использования вашего "реле", а потом еще и доказать, что это именно пользователь его неправильно использовал.
Идеал также недостижим как и вечность. "Только вкл/выкл" это характеристика идеального ключа. Вы же изобретаете "универасльный ключ", который явно не сможет быть идеальным. Пример доказательства этого - простейший. У вас заявлено: коммутация 400В @ 4А. Я же заявляю, что хочу с помощью вашего ключа коммутировать 400мВ при токе 0,4мА. Вопрос: сможет ли ваш супер-универсальный ключ справиться с такой банальщиной и столь хилой нагрузкой?

А если допустим не на симисторе (тиристорах), а на транзисторах это дело забабахать? Может на чем другом? Вариантов, судя из своего опыта, где-то ближе к бесконечности.

Варианты появятся только тогда, когда вы опишите (ограничите какими-то критериями необходимости/достаточности) характеристики объекта коммутации.

Вы так и не ответили на вопрос: ЗАЧЕМ менять электромеханическое реле на полупроводниковое. Кроме бормотания про быстродействие никаких аргументов лично я не услышал.
Имейте ввиду, что симистор сам по себе не запирается, нужно обеспечить соответствующие условия для его запирания.

Присоединяюсь к замечаниям коллег: в общем случае с полупроводниковыми ключами проблем будет больше, чем плюсов от их применения.


Даже не знаю что сказать

Необходимо: описано выше и на протяжении темы.
Достаточно: выбрать из всех предложенных вариантов, один единственный, который бы удовлетворял "необходимо:".
Цель: посмотреть на возможность замены мех реле чисто электроникой.
Сразу скажу что коммутировать скорее всего будут активную/индуктивную нагрузку в пределах 8-30В. Реже 210-240В. Еще не нужно совершенно "зеро крос детект."
Собственно всё.

Интересно, чем Вам "зеро крос детект." не устраивает?

1. Мех реле слишком дорогое! (зачем платить в 10 раз больше за те же яйца?);
2. Срок службы!;
3. Быстродействие;
4. Габариты!!! (на пару см^2 нужно всунуть штук 10!);
И я совсем не настаиваю на симисторе. Есть ведь и другие элементы.

На счет мк он у меня уже есть в схеме и совершенно не загружен. Даже могу измерять все параметры цепи в которой стоит ключ.


Очень просто. Включение нагрузки происходит строго в нуле когда есть это... А мне бы и постоянку...

Ну если коммутировать симистором (тиристором) тогда, в этом случае, можно забыть о выключении. Выключение возно только когда ток, через вышеуказаные ключи, упадет ниже тока удержания.

Переменный ток, постоянный или и то, и другое? В каком диапазоне температур? Какие потери на самом ключе допустимы? 4А на симмисторном ключе это грубо 4Вт в тепло. Если разделить 8-30В и 210-240В, можно было бы разные схемы применить для каждого случая. Минимальные ток и напряжение коммутации как ограничены? Перегрузки насколько (в процентах) допускаются? Как должен вести себя ключ в аварийном режиме (при перегрузке): терпеть сколько сможет или как-то защищать себя? Если защита, то по типу ограничения тока или триггерного типа?
Как видите вопросов немало и важного среди них, но умалчиваемого или до которого еще не додуманого, довольно много.
Ошибаетесь. Схема zero crossing для симмисторов работает при небольшом отклонении от полного нуля. Поэтому-то у нее есть ограничение на минимальное напряжение коммутации. Обычно порядка 12-20В.

Естественно Про включение тут главное не забыть ))


1. Переменный и постоянный;
2. -40 / +80грС;
3. Ток ограничен с низу нулем с верху строго 4А;
4. Напруга: снизу нулем, сверху 400В;
5. Нет перегрузкам
6. При перегрузке должен сгорать с искрами и большим взрывом так чтобы на гарантию нечего было приносить (опционально: и некому было приходить) ))


Конечно со "строго в нуле" я погорячился. Ничего нет идеального и точного Разве что швейцарские часы только ))

Тогда тиристоры и симмисторы в сторону. Рассмативаем схему с диодный мостом в диагональ которого включен полевик или IGBT.
Температура кристалла транзисторов обычно ограничена +150°C. Значит максимальный перегрев с учетом запаса по надежности 30% составляет около 35°C. Тепловое сопротивление кристалл-корпус у ТО-220 порядка 60-70°C/Вт составляет. Значит на ключе имеем право рассеивать не более 0,5Вт, либо ставить доп. радиатор. Кто там про плоский и маленький ключ рассуждал?
Не бывает нуля. У любого полупроводника есть токи утечки. С ростом температуры утечки увеличиваются.
Опять мимо. Если рассматривать схему с транзистором, включенным в диагональ диодного моста, то как минимум 1,2В для открытия такого ключа вынь и положь! Ну и дополнительный источник питания для ключа тогда потребуется. От коммутируемой цепи он "самозапитаться" не сможет
Что значит "нет"? Мы на них чисто по-пацански просто пилюем что ли?
Тогда сушите сухари и будьте готовы к большим судебным издержкам Это кроме шуток.

1. Я и не настаивал с самого начала на симисторах и тем более теристорах
2. Варианты с полевиками или IGBT мне тоже очень нравится Сейчас в схеме транзисторный выход на 3А. Транзистор довольно маленький по сравнению с теми же реле
3. 1.2В я думаю, что многих устроит.
4. Насчет защиты я, конечно же, пошутил Существут много способов защиты. Начиная от умышленного сужения дорожек от транзистора к разъему, самовост предохранитель,
5. Конечно не плюём И к тому же для пользователя будут объявлены токов макс и напр на много меньшие, нежели я здесь задаю.

Можно сотворить ключ на встречно- включенных истоками МОП ПТ. Затворы в параллель, управляется фотовольтаической оптопарой. Но падение напряжние будет, и чем более высоковольтные ПТ, тем больше напряжения на них будет падать в силу увеличения сопротивления канала при увеличении пред. напряжения С-И. Про быстродействие можно забыть- будет как у реле примерно. Вообще автору с его требованиями подойдет ртутное герконовое реле лучше всего.

Отличный вариант. А есть ли такие вот не дорогие сборки?


Что-то я не могу понять сколько они стоят. Может ссылку дадите на недорогие?

не, они дорогие, не дешевые- это точно.

Ладно. Спасибо! ! !
Теперь остается только выбрать из предложенных вариантов оптимальный

Спасибо всем! ! !

Нормальные небольшие (примерно 10х20мм на плате) электромеханические (не герконовые) реле от Fujitsu на ток порядка 5А стоят примерно 1-1,5уе за штуку
Герконовые плохо работают на емкостную нагрузку: контакты имеют свойство свариваться.
Для современных электромеханичесих реле обычно гарантируется 1-10 млн срабатываний.
Электромеханические реле имеют ряд преимуществ перед полупроводниковыми ключами: значительно большая перегрузочная способность, значительно более широкий диапазон коммутируемых токов и напряжений, простота применения такого ключа (т.к. нет особых требований). Недостатки - время переключения, дребезг, потребление.

Ради справедливости стоит заметить, что вы весьма преувеличили достоинства малогабаритных электромеханических реле, по пути записав в достоинства их недостатки.

Получается лучше реле только другое реле ))

Угу. На 400В постоянки малогабаритных реле не выпускают.

Ладно. Я думал уйдем куда-нибудь в сторону оригинальных идей, в сторону может ноу-хау. Видимо пока мир не дошел до полного воплощения обычного мехреле в немеханич обличии.
===================================================================
Если есть идеи, напишите пожалуйста.
Всем кто отвечал, еще раз огромное спасибо! ! !

??? Где?


Это да. Но насколько я понимаю, речь идет об исполнительном ключе какого-то универсального управляющего контроллера, в этом случае постоянка там редко бывает 400В

Нормальное же малогабаритное реле, например, серии JV имеет такие характеристики:
Maximum Switching Voltage 250 VAC 150 VDC
Rating (resistive) 5 A 250 VAC or 5 A 30 VDC
Dielectric Strength between open contacts 750 VAC 1 minute
Weight Approximately 4.3 g
17,5х10мм высота 12,5мм
Цена 1-1,2уе

Покрупнее - серии JS:
Maximum Switching Voltage 400VAC, 250 VDC
Rating (resistive) 8 A 250 VAC or 8 A 24 VDC
Maximum Switching Current 10 A
Dielectric Strength between open contacts 1,000 VAC 1 minute
Life Mechanical 2 х 10^7 operations minimum
Life Electrical 1 x 10^5 operations minimum (nominal load)
Weight Approximately 8 g
29х10мм высота 12,5мм
Цена около 1,5уе

В вашем же сообщении. Вам по пунктам разобрать требуется?
Ну, как сказать. Топикстартер вроде не ограничивал столь узко область их применения.
В начале года проектировал некий электронный ключ для подачи питания на элементы Пельтье для замены электромеханического пускателя. Ток до 40А. Были еще правда доп. ограничение на тепловые потери на этом ключе, плюс защита от переполюсовки. Схемотехника примерно такая как на рисунке. Правда совсем без механических контактов не обошлось W1 на схеме это АЗС на 50А, необходим для отработки аварийной ситуации когда основной ключ по какой-то причине вышел из строя.

А это уже интересно! На рисунке напряжение V1 - это управляющее откр/закр. А где V2, там что?

Да.
Тоже выкл/вкл, для управления Q3. Задача Q3 - в случае аварии основного ключа разорвать цепь, вызвав срабатывание АЗС. Хотя эта схема не совсем правильная. По идее Q3 должен стоять ДО основного ключа. Но тогда он тоже должен быть симметричным, чтобы выдерживать переполюсовку.

Где начинаются реле, там кончается надежность. Достаточно посмотреть среднюю интенсивность отказов реле, как класса компонентов, чтобы убедиться, что это - один из самых ненадежных компонентов.
А кроме того:
- малый ресурс Как по числу включений, так и по продолжительности работы под током.
- крайне плохая работа на емкостную нагрузку. Много хуже, чем многие думают.
- большое энергопотребление
- заметное тепловыделение из-за большого и непостоянного переходного сопротивления
- большое падение напряжения на силовых (не золотых) контактах
- ограничения по механике (дребезг при ударах, вибрационных перегрузках)
- относительно большие габариты
-акустические помехи
- изменение основных параметров в процессе работы
- необходимость иметь относительно стабильное напряжение (и достаточной мощности) для питания обмоток .
Те, у кого есть опыт разработки ответственной аппаратуры на реле, хорошо это все знают.
Сегодня скоммутировать малые и средние мощности много эффективнее МОП-транзистором.
От единиц вольт и до сотен, от долей миллиампера и до десятков ампер. При почти нулевой мощности управления по сравнению с реле.

Да


Что-то тут не так. Ключ Q3 не позволит подавать отрицательное (относительно земли) напряжение на вход - закоротит своим защитным диодом.
----------------------------
Примечание к схеме: для работы ключей Q1 Q2 нужен изолированный от остальной схемы источник напряжения.



Это если параметры коммутируемой цепи известны заранее, и не описаны в виде "хочу от 0В до 400В", а находятся в каком-то более узком диапазоне.

По остальным пунктам всё верно, но тем не менее реле малой и средней мощности продолжают выпускаться и совершенствоваться. Потому что иногда (не всегда - само собой!) совокупность исходных данных не дает возможности сделать другой выбор, либо выбор реле становится более оптимальным.
----------------------
Фраза "даже не знаю что сказать" относилась к другой части сообщения (была сказана по поводу фразы топикстартера "Пока что ближе всего вариант со схемой под управлением микроконтроллера.") Не надо выдергивать из контекста.