Dlaczego przekaźniki są nadal stosowane w piekarnikach elektrycznych?

25

Niedawno kupiłem nowy piekarnik z wentylatorem elektrycznym. Posiada cyfrowy termostat i system sterowania. Ku mojemu zdziwieniu słyszę jednak klikanie i wyłączanie przekaźnika w celu sterowania mocą jego elementu grzejnego. Piekarnik ma moc 4 kW (230 V).

Spodziewałbym się, że użyje triaka do włączania i wyłączania zasilania elementu. Dlaczego nie

Nie sądzę, aby odpowiedzi tutaj powielały pytanie o stosowanie przekaźników w samochodach. Kryteria projektowania przełączania 230 V AC są bardzo różne dla 12 V DC. Na początek LVDC użyłby MOSFET, podczas gdy prąd zmienny użyłby triaka. Rozważania dotyczące spadku napięcia na urządzeniu półprzewodnikowym i rozpraszania ciepła odpadowego są różne. Systemy bezpieczeństwa są różne. Środowisko operacyjne jest inne. I tak dalej.

ac relay mains triac

— nigel222
źródło

11

Kupiłem kombinowany piekarnik mikrofalowy / konwekcyjny, który miał zaledwie 1,2 kW. Używa triaka jako elementu - i wiem o tym, ponieważ stałem tam, kiedy głupia istota wypaliła się. Oczekuję, że przekaźnik był nieco bardziej niezawodny.

— Bryan Boettcher

12

Przekaźniki mogą być o wiele grosze tańsze bez dodatkowych kosztów dla radiatora

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

7

Możliwy duplikat Dlaczego w samochodzie jest tyle przekaźników zamiast tranzystorów? . Czy musimy to powtarzać na każdym sprzęcie, który wciąż używa przekaźników?

— Dmitrij Grigoryev,

1

Myślałbym, że przyczyny 12V DC i przyczyny 230V AC mają niewiele wspólnego. Na początek nie można w prosty sposób używać triaka do kontrolowania obciążeń rezystancyjnych prądu stałego.

— nigel222

3

@ nigel222 Rzeczywiście, w takim przypadku użyłbyś MOSFET (z którym praca jest łatwiejsza niż triak). Ale nadal możesz uogólnić oba pytania jako „Dlaczego stosujemy przekaźniki kontra półprzewodniki”, a powody będą takie same.

— dim

53

Zalety przekaźników nad triakami:

Bardzo mały spadek napięcia, gdy jest włączony. Oznacza to, że nie rozpraszają dużej mocy. W przypadku urządzeń o dużej mocy koszt radzenia sobie z ciepłem często przewyższa koszt elementu, który rozprasza ciepło.
Dobra izolacja. Cewka przekaźnika jest z natury elektrycznie oddzielona od przełącznika przekaźnika. Sprawienie, by izolacja wytrzymała normalne napięcia linii zasilającej, jest dość łatwa i tania.
Potrafi lepiej znosić wysokie temperatury niż półprzewodniki. Krzem przestaje być półprzewodnikiem w temperaturze około 150 ° C. Nie jest trudno stworzyć przekaźniki, które wytrzymają znacznie więcej. Może to być bardzo przydatne, gdy urządzenie ma się nagrzewać.
Lepsza odporność na zakłócenia wejściowe. Zbłąkane sprzężenie pojemnościowe nawet z pobliskich skoków mocy, odbioru RF i tym podobnych nie spowoduje wyzwolenia przekaźnika.

— Olin Lathrop
źródło

44

Dodatkowym powodem jest tryb awarii. Na AC to bardzo mało prawdopodobne, by kiedykolwiek przekaźnik trzymać na . Półprzewodnik może jednak zawsze zawieść w ten sposób. Nie chcesz takiego trybu awarii w potężnym grzejniku.

— Janka

3

A jeszcze bardziej problematyczne jest radzenie sobie z rozpraszaniem ciepła w urządzeniu, którego celem jest osiągnięcie temperatur powyżej tego, co mogą wytrzymać półprzewodniki.

— dim

23

Przez cały czas mamy tutaj awarie przekaźnika z zamkniętym stykiem, w różnych piekarnikach, płytach mieszających, agregatach chłodniczych itp. Oczywiście jest to bardzo stare urządzenie, w którym styki znacznie przekraczają swój znamionowy okres użytkowania. To lub z przekaźnikami niskiej jakości w źle wykonanych produktach. Tak, prawie zniszczone kontakty zwykle nie otwierają się, ale czasami zgrzewają się zamknięte.

— wbeaty 12.01.17

6

@Joshua: jak powiedział wbeaty, czasami kontakty WELD zostały zamknięte. Grawitacja nie spowoduje odspawania niczego takiego rozmiaru.

— Mister Mystère,

2

@Josh: I dodatkowo, sprężyna w typowym przekaźniku działa znacznie silniej niż na grawitację, częściowo tak, że przekaźnik może być dowolnie ustawiony w polu grawitacyjnym 1 g. Niektóre przekaźniki mają nawet ruchome części zaprojektowane w taki sposób, że nie występuje efekt grawitacji netto w żadnym kierunku. Często dzieje się tak w przypadku przekaźników „odpornych na wibracje”.

— Olin Lathrop,

20

Dodając do punktów odpowiedzi Olin:

Jeśli nie potrzebujesz krótkich czasów przełączania urządzeń półprzewodnikowych, przekaźniki są dość solidne i tanie, w porównaniu z obwodami potrzebnymi do wdrożenia przełącznika półprzewodnikowego zdolnego do przełączania tej samej mocy.

— Lorenzo Donati wspiera Monikę
źródło

5

Ponadto w przypadku kuchenki elektrycznej zwiększona moc wymagana do napędzania cewki przekaźnika w porównaniu z przełącznikiem półprzewodnikowym nie jest warta zawracania głowy.

— WhatRoughBeast,

5

@WhatRoughBeast to może być odwrotna sytuacja w przypadku mocy wrt. Triak zrzuca około 1,5 V i przełącza 16 A, czyli 24 W. Wątpię, czy cewka przekaźnika zużywa 24 waty!

— nigel222

4

Dodatkowo, gdy triak zawodzi, często „utknął” w stanie przewodzenia. To się już nie wyłączy.

Może nie być dobrym pomysłem mieć półprzewodnik, który w przypadku uszkodzenia (na przykład przez skok napięcia lub prądu) włącza piekarnik z pełną mocą podczas wakacji.

— Klaws
źródło

3

Aby wyjaśnić ważną kwestię, myślę, że Chue X mógł to robić: przekaźnik ma doskonałą izolację między linią a zaciskami obciążenia, podczas gdy triak nie. Na przykład arkusz danych BT136-600 pokazuje, że ten triak 4A ma maksymalny upływ 0,5 mA. To triak, który byłby odpowiedni dla zwykłego ściemniacza ściennego. O ile ściemniacz nie zawiera przełącznika mechanicznego, wówczas mierzysz 120 VAC po stronie obciążenia, gdy triak jest wyłączony, jeśli nie ma podłączonego obciążenia. Jeśli podłączone jest obciążenie, zmierzysz znacznie niższe napięcie, które byłoby równe prądowi upływu pomnożonemu przez rezystancję obciążenia.

Zasadniczo można oczekiwać, że triak o wyższej mocy, zdolny do 4 KW, będzie miał większy prąd upływowy ze względu na znacznie większy obszar aktywny. Spowodowałoby to znaczne zagrożenie porażeniem w piekarniku, gdy element zostanie wypalony lub będzie musiał zostać usunięty w celu serwisowania. Na przyłączach elementu grzejnego występowałoby napięcie 230 VAC ze znaczną zdolnością prądową. Korzystanie z przekaźnika zapewnia bezpieczne odizolowanie elementu od linii, gdy piekarnik jest wyłączony.

Odnośnie optoizolowanych triaków: dotyczy to izolacji między połączeniami linii / obciążenia a połączeniami sterowania. Jest to konieczne, aby zapobiec niebezpiecznym napięciom i prądom przepływającym z powrotem przez wejściowy sygnał sterujący do elektroniki, która go kontroluje. Dobry przegląd transoptorów, w tym optoizolowanych triaków, jest dostępny tutaj . Samouczek transoptora . Optoizolowane triaki nadal mają znaczny prąd upływowy i często nie są odpowiednie do kontrolowania niektórych obciążeń. Jest to również rodzaj wycieku, jaki przekaźnik zapewnia między cewką a obciążeniem, jak wspomniano w odpowiedzi Olin.

— wilk
źródło

1

Dodając do sedna odpowiedzi Olin, istnieje izolacja między stroną przełączaną a sterującą. Natomiast triak wymaga niewielkiej ilości prądu między dwoma obwodami.

Ref: Triak kontra przekaźnik

— Shri
źródło

Brak prądu między stronami z optoizolacją. Zbaczam poza to, co wiem, ale słyszałem o optoizolowanych triakach i opto-triakach (to samo?)

— nigel222,

Optoizolowany triak to popularna nazwa zintegrowanego modułu wyjściowego, który zawiera zarówno triak, jak i opto-sprzęgacz w jednym module. Jest również najczęściej zalewany żywicą epoksydową, aby zapewnić izolację dielektryczną. Nie można wykonać części monolitycznej z wbudowaną izolacją optyczną, ale moduły te są dość powszechne w kontroli przemysłowej.

— wilk