Тонкости при покупке реле (14.01.2019).

2019 - Январь

14.01.2019 15:15

← Типы продуктов из мяса, молока (09.01.2019).		Анонс ПО: список файлов сайта (18.01.2019). →

Есть схемы, в которых невозможно использовать оптроны, но сохранить гальваническую развязку необходимо. Поэтому используют реле. Ток управления стандартного реле выше тока оптрона - что накладывает при разработке определенные ограничения. Например, задержка срабатывания реле после подачи питания может быть вообще нереализуема на резисторе и конденсаторе. Однако есть способы, позволяющие выбрать реле более оптимально по сопротивлению обмотки - что расширит сферы их применения.

Задавая вопросы на форумах пришел к выводу, что народ мало понимает в этом вопросе, - поэтому пришлось анализировать самому. Первым звоночком было случайное обнаружение большой разницы в сопротивлении обмотки реле при равном управляющем напряжении:
- TR91-5VDC-SC-C: 27Ом при коммутируемом токе 20А и цене 230руб (чиподип, убейся об стенку: на алиэкспрессе по 200руб/10шт);
- 1393774-1 (V23026A1001B201): 370Ом при токе 1А и цене 460руб (чиподип, убейся об стенку: на алиэкспрессе по 500руб/10шт).

Анализ реле одинакового управляющего напряжения (5В) и разного коммутируемого тока (1-10А) показал нечеткую, но все же зависимость:
- между реле 1А и 5-10А разница очевидна, независимо от производителя. При 1А сопротивление обмотки составляет 125-178Ом. Существует подвид "High Sensitive": сопротивление обмотки искусственно завышено при прочих одинаковых ТТХ, марки, модели. Такие реле дороже. 1393774-1 - именно такое реле с обмоткой 370Ом, управляющим током 13мА (круче оптрона) и бешеной ценой;
- между реле 5А и 10А разница неочевидна. При 5А - 55-125Ом, при 10А - 55-70Ом. Здесь в дело вступает производитель: конструкция управляющей части реле неизвестна потребителю - отсюда и разница в цене, и наложение одинаковых номиналов обмоток друг на друга;
- анализируя именно одинакового производителя, пошли развилки. Tai Shing (TTI), 1А: 125-178Ом, превалирует 178Ом (пониженная обмотка приходится на реле с коммутируемым напряжением не 250В, а 24В - совсем странно). Hongfa, 2А: 178Ом (High Sensitive - 250Ом, дороже минимум на 20%). TE Connectivity, 2А: четко 178Ом. 3А и выше - уже превалируют обмотки в 70-125Ом (в основном, <100Ом). При этом обмотки 167Ом (как у 8-1393792-5) - считаются High Sensitive и стоят 280руб против 47руб (TRB-5VDC-SB3-CD-R).

Результаты развилки:
- между током 1А и 2А может и не быть разницы, т.к. производители придерживаются стандартной обмотки 178Ом - и именно ее стоит учитывать в расчетах. High Sensitive может иметь обмотку ~250-280Ом;
- High Sensitive всегда дороже, величина различна: +20-500%. Очень редко попадаются дешевые реле такого класса (например, TRC-5VDC-SC-AL);
- начиная именно с 3А сопротивление обмотки начинает изменяться незначительно при процентной оценке.

Результаты анализа 5-вольтовых реле:
- если через коммутируемое реле течет ток менее 2А - есть смысл в приобретении реле именно с коммутируемым током 2А. В этом случае ток через обмотку будет минимальным, хоть и будет рассеиваемая мощность на самом реле чуть выше за счет большего сопротивления контактов (и то вероятность: см. даташиты);
- практика говорит, что уменьшение тока обмотки приведет именно к сокращению энергопотребления: потери в обмотке сильнее, чем на контактах. Действительно, пусть есть 2 реле: TRC-5VDC-SC-AD и TRC-5VDC-SC-AL. В первом случае нагрев реле суммируется из 0.45Вт на обмотке и 0.005Вт на контактах. Во втором случае - 0.2Вт на обмотке и те же 0.005Вт на контактах. Это же подтверждает опыт с колонками: реле теплое при коммутируемом токе всего 0.07А. Оптрон надо было ставить, но это не решение именно в моем случае: именно задержка полета якоря реле убирает "БУХ!" в колонках при включении ПК;
- High Sensitive - самое энергоэффективное решение, способное заменить по току коммутации оптроны.

(добавлено 18.01.2019) С реле 12В ровно то же самое:
- начиная с коммутируемого тока 3А сопротивление обмотки резко уменьшается. Для 5-10А это обычно 240-270Ом, для 30А - 154.9Ом. Для 40А вообще 90Ом;
- реле на 2А уже имеет сопротивление 960Ом, что соответствует току 12.5мА - уже меньше, чем нужно оптрону (а при оптимизации его работы выйдет еще меньше);
- сравнивая стандартные сопротивления обмоток реле на 2А: 178Ом при 5В и 960Ом при 12В. 28мА и 12.5мА соответственно. Рассеиваемая мощность 0.14Вт и 0.15Вт соответственно. Создается иллюзия, что для определенного коммутируемого тока требуется определенная сила сжатия контактов - и в итоге имеется одинаковая мощность на обмотке, независимо от напряжения обмотки. Однако если сравнивать реле на 10А - уже получается 0.33Вт для 5В против 0.53Вт для 12В - при самом благоприятном раскладе для 12В. То есть, при токе выше 2А в ТТХ реле - четко регламентируется, что реле 5В более экономичны, чем 12В.

Теги:

Обновлено ( 18.01.2019 12:49 )