Часто для работы и контроля различного оборудования требуются устройства небольших размеров и высокого уровня надежности. Малогабаритные твердотельные реле постоянного и переменного тока используются в промышленности и быту, их легко можно сделать и установить своими руками.
Принцип работы
Твердотельное малогабаритное или замкнутое реле – это устройство для управления различными механизмами при помощи полупроводниковых элементов. Именно это и является основным отличием таких реле от обычных. В обычных для приведения какой-либо электрический механизм в действие используются контакты, которые периодически замыкаются и размыкаются. В твердотельных моделях эту роль выполняют тиристоры, транзисторы и симисторы.
Видео: тестирование твердотельного реле.
Твердотельные реле бывают трехфазные, однофазные, для постоянного и переменного тока (ESR и HPR). Соответственно, в зависимости от области использования меняется их принцип действия. Принцип работы твердотельного реле имеет следующий вид: когда на вход поступает электрический сигнал, в работу включается триггерная сеть и оптрон. Учитывая, что импульсы передают бесконтактно, между полупроводниками возникает гальваническая развязка, которая исчезает в момент включения диода или оптрона. Такое действие не изменяет в зависимости от применения транзисторов или симисторов.
Как сказано выше, они также бывают одно и трехфазные:
Помимо этого регулятор можно устанавливать на различные поверхности, от чего также варьируется его область использования. Некоторые можно установить на дин-рейку (din-рейку), в то время как большинство компактных твердотельных моделей можно подключить «контактами» напрямую при помощи специальной планки.
Достоинства твердотельного реле:
- Долговечность. Без физического контакта из-за отсутствия коммутации, устройство может осуществлять большее количество включений и выключений. Это оптоэлектронное реле может производить до десятков тысяч подключений;
- Этот аналог обычного реле обеспечит качественное бесконтактное подключение и контроль нагрузки;
- В зависимости от мощности и типа мощности, прибор может использоваться для мягкого перехода между сетью постоянного и переменного тока. Плавным называется тот переход, где при снижении частоты и направления заряженных частиц сигнал, поступающий на вход, максимально сохраняется;
- Широкая область использования. Его можно применять в различных отраслях промышленности, бытовых условиях и т. д.;
- Они выдерживают перегрузки даже на 200% выше номинально указанных.Даже после многочисленных перегрузок им не понадобится замена;
- Высокая защита от перепадов тока и напряжения. Напряжение даже в бытовой сети редко остается постоянным, оно изменяется в зависимости от количества подключенных устройств, типа проводов и прочих факторов. Такие скачки могут вызвать короткое замыкание и повреждение аппаратуры. Импульсное твердотельное реле обладает отлично защитой от таких неприятностей, поэтому часто используется для обеспечения долговечной эксплуатации нагревателей, холодильных камер, компьютерной техники.
Но прибор имеет и определенные недостатки. Во-первых, это полупроводниковое реле довольно дорого стоит, кроме того, купить его можно только в специализированных магазинах. Во-вторых, во время первичной коммутации у асинхронного двигателя (соответственно, при использовании трехфазной модели) возникают сильные скачки тока. И последний минус в том, что применение реле возможно только в зонах с нормальным уровнем пыли и влажности.
Подключение
Но, перед тем как подключить твердотельное реле на транзисторах или симисторах, нужно знать несколько правил его установки:
- Силовое оптореле можно подключить только винтовым способом, сварка и пайка повредят хрупкие контакты;
- При работе устройство сильно нагревается, поэтому возле него не должно быть легковоспламеняющихся деталей;
- Некоторые модели реле (особенно в авто) очень легко и быстро нагреваются свыше 60 градусов, что может повредить их контакты. Чтобы избежать этого их следует устанавливать на радиатор охлаждения;
- При первом запуске очень важно следить за напряжением. Контролем нужно обеспечить его «ровное» состояние хотя бы на первое время, иначе устройство сгорит от короткого замыкания.
Схема подключения твердотельного реле практически такая же, как и включения в сеть обычного контроллера. На плату полевых транзисторов (симисторов, и т. д.) подается напряжение от локальной линии. Самое главное – это подать электрический ток на ноль-контакт (в цепи управления). Остальное наглядно демонстрирует схема:
Характеристики
Естественно, у каждой фирмы, предлагающей такие приборы, свои параметры и модели. Рассмотрим основные характеристики наиболее популярных из отечественных твердотельных реле (КИПприбор – KIPpribor, Cosmo, Протон):
- ТМ-0 оснащены встроенный схемой «ноль», через которую осуществляется переход фаз;
- ТС могут включаться в любой момент фазы;
- Самые известные – это контроллеры ТМВ, ТСБ, ТСВ (их еще называют ТМА), ТСА, ТМБ. Они выходной RC-цепью и используются для управления в системах потенциального управления;
- ТС/ТМ относятся к силовым. Ток доходит до 25мА;
- ТСА и ТМА имеют основное назначение – специальные чувствительные к перепадам напряжения приборы;
- ТСБ/ТМБ – это низковольтные модели (до 30 В);
- ТСВ/ТМВ – высоковольтные (от 110 до 280В).
Иностранными аналогами являются Carlo Gavazzi, (SSR) Gefran (для инфракрасных активных нагрузок), Finder и CPC (модель SCC).
Основные характеристики TSR-25DA:
90-280VAC, 25A/240VAC от Crydom:
Твердотельное реле SSR–F 10 DA – H SSR:
Обзор цен
Цена на твердотельные реле варьируется в зависимости от их типа и марки:
| Город | Стоимость SSR10АА, у. е. |
| Екатеринбург | 4 |
| Москва | 5 |
| Новосибирск | 4 |
| СПб | 5 |
| Краснодар | 4 |
| Воронеж | 4 |
| Нижний Новгород | 4 |
Поскольку оптоэлектронные реле появились на рынке существенно позже электромеханических, то какое-то время они рассматривались в перспективе как неизбежная замена электромеханических на все случаи жизни. Почти наверняка это не так, и те, и другие реле имеют свои ниши на рынке электронных компонентов. Но оптореле оказались свободными от ряда существенных недостатков, которые объективно сопутствуют реле электромеханическим. Следовательно, в тех приложениях, где эти недостатки были критичными, оптоэлектронные реле вытесняли электромеханические.
Коротко рассмотрим эти недостатки:
1. Срок эксплуатации. В электромеханических реле замыкание и размыкание коммутируемой цепи происходит за счет изгиба миниатюрной металлической пластины под действием электромагнитного поля, возникающего при протекании тока через обмотку возбуждения (цепь управления). С течением времени механические свойства пластины изменяются. Поэтому срок службы электромеханических реле ограничен не столько временем, сколько режимом работы, а именно, суммарным количеством переключений. В зависимости от типа реле и параметров коммутируемых сигналов количество переключений оценивалось как 105…107. Коммутируемая цепь оптоэлектронных реле механических частей не имеет, следовательно, и параметр «количество переключений» не имеет практического смысла.
2. В процессе эксплуатации электромеханических реле электрохимические характеристики контакта меняются (контакт «пригорает»), и сопротивление замкнутого контакта в течение срока службы может существенно изменяться. У оптореле этот параметр практически не меняется (при одинаковых условиях эксплуатации).
3. Для электромагнитных реле характерен дребезг контактов, то есть неоднократное замыкание-размыкание контакта при переключении. Это, во-первых, увеличивает уровень электромагнитных помех в аппаратуре, а во-вторых, может потребовать дополнительных антидребезговых мер (например, в счетных схемах).
4. В электромагнитных реле возможно нештатное замыкание контактов под действием ударных или вибрационных воздействий. Отсутствие механических подвижных контактов в оптореле делает их более устойчивыми к таким воздействиям.
5. Поскольку переключение в электромагнитных реле происходит под воздействием электромагнитного поля, возможны нештатные срабатывания от внешних электромагнитных полей. Это приводит к необходимости дополнительных конструктивных мер, например, разнесению соседних реле на безопасное расстояние, экранирование и т.д.
6. Для электромагнитных реле неизбежен акустический шум от срабатывания контактов в процессе работы.
Кроме того:
7. В оптоэлектронных реле значение тока в цепи управления, необходимое для замыкания коммутируемой цепи, значительно меньше, чем в электромагнитных реле. Следовательно, применение оптореле в цифровых схемах заметно упрощается.
8. Для оптореле, в общем случае, характерно значительно меньшее время срабатывания (замыкания и размыкания).
9. При прочих равных условиях, для оптоэлектронных реле характерны меньшие вес, габариты и площадь, занимаемая на печатной плате.
Технология оптоэлектронных реле
International Rectifier
Оптоэлектронное реле International Rectifier, структура которого представлена на рисунке 1, включает в себя три основных функциональных узла: управляющую цепь, матрицу фотогальванических ячеек и выходной ключ.
Рис. 1.
Управляющая цепь содержит светодиод, преобразующий протекающий через него ток в инфракрасное излучение. Инфракрасный свет, пройдя некоторое расстояние в корпусе реле, попадает на матрицу фотогальванических ячеек, каждая из которых преобразует попадающий на нее свет в напряжение, которое, в свою очередь, управляет элементом, замыкающим выходной ключ.
Если ток через цепь управления не протекает, то светодиод не излучает свет, фотогальваническая матрица не формирует напряжение и выходной ключ размыкает цепь коммутации.
В оптореле переменного тока в качестве выходного ключа используется симистор. Характерной особенностью приборов данного типа является то, что размыкание выходного ключа происходит в тот момент, когда напряжение в коммутируемой цепи проходит через ноль. Поэтому применение реле на симисторах в цепях постоянного тока весьма затруднительно.
В оптореле постоянного тока в качестве выходного ключа используется одиночный биполярный или МОП-транзистор.
В универсальных оптореле (коммутирующих как постоянный, так и переменный ток) в качестве ключа используется пара МОП- или IGBT-транзисторов, соединенных истоками.
В линейке International Rectifier отсутствуют оптоэлектронные реле на симисторах. В отличие от симисторных, ключи на МОП-транзисторах характеризуются практически линейной зависимостью падения напряжения на открытом ключе от тока в нагрузке (IL) или, другими словами, постоянством сопротивления замкнутого ключа. В качестве выходного ключа используются или полевые МОП-транзисторы, выполненные по технологии HEXFET (запатентованной International Rectifier), или биполярные транзисторы с изолированным затвором — IGBT. Сдвоенные МОП-транзисторы, используемые в универсальных оптореле, получили название BOSFET.
Варианты подключения оптоэлектронных реле
Отметим, что International Rectifier выпускает только однополюсные нормально разомкнутые оптореле (иначе Form A), поэтому все варианты подключений относятся именно к этому типу реле.
В общем случае оптоэлектронные универсальные реле имеют 5 задействованных контактов: 1 — плюс цепи управления, 2 — минус цепи управления, 4 — сток транзистора 1, 5 — общий исток транзисторов 1 и 2, 6 — сток транзистора 2.
Применяются три типа подключения, представленные на рисунке 2.
Рис. 2.
Подключение A используется для коммутации нагрузки переменного или постоянного тока. В этом случае ток течет через канал «сток-исток» одного транзистора и объемный диод стока второго. При изменении направления тока в нагрузке, соответственно меняется и направление тока в паре транзисторов. Если общий исток не выведен на внешний вывод реле, то это подключение остается единственно возможным (серия PVA).
Подключение B используется для коммутации нагрузки только постоянного тока. В этом случае ток течет через канал «сток-исток» одного транзистора, а второй транзистор не задействован.
Подключение C также используется для коммутации нагрузки только постоянного тока. В этом случае стоки пары транзисторов объединяются внешней перемычкой. Тогда ток протекает через каналы «сток-исток» двух транзисторов одновременно, а сопротивление замкнутого контакта снижается примерно вдвое.
Линейка оптоэлектронных реле International Rectifier
Если рассматривать линейку оптоэлектронных реле International Rectifier на МОП-транзисторах, то можно определить три основные группы:
1. Быстродействующие — время переключения не превышает 200 мкс. Сюда входят серии PVA, PVD и PVR.
2. Низковольтные мощные — величина тока в коммутируемой цепи от 1 А, при сопротивлении замкнутого контакта менее 0,5 Ом. Это серии PVG и PVN.
3. Общего назначения — время включения от 2 мс и более, коммутируемая мощность — до 150 Вт. Главным образом, это серия PVT.
Оптоэлектронные реле серии PVA
Серия PVA — однополюсные, нормально разомкнутые оптореле. В качестве выходного ключа используются BOSFET-транзисторы. Целевое назначение — коммутация аналоговых сигналов постоянного и переменного тока. Все модификации выпускаются в корпусах с двухрядным расположением выводов: с суффиксом NS — для поверхностного монтажа (SMT-8), с суффиксом N — для выводного монтажа (DIP-8). Вариант подключения — только А, поскольку общий исток транзисторов на внешний вывод корпуса не выведен. Технические характеристики представлены в таблице 1.
Таблица 1. Технические характеристики оптореле серии PVA
| Модель | «Рабочее напряжение, В» | «Ток нагрузки, мА» |
Сопротив-ление Ron, Ом | Сопротив-ление Roff, Мом | «Ток управ-ления, мА» |
«Напряжение изоляции, В» | «Задержка рас-пространения, мкс» |
||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| (+) | (-) | Ton | Toff | ||||||
| PVA1352 | 100 | 100 | 375 | 5 | 100 | 5 | 4000 | 150 | 125 |
| PVA1354 | 100 | 100 | 375 | 5 | 10 000 | 5 | 4000 | 150 | 125 |
| PVA2352 | 200 | 200 | 150 | 24 | 100 | 5 | 4000 | 100 | 110 |
| PVA3054 | 300 | 300 | 50 | 160 | 10 000 | 5 | 4000 | 60 | 100 |
| PVA3055 | 300 | 300 | 50 | 160 | 100 000 | 5 | 4000 | 60 | 100 |
| PVA3324 | 300 | 300 | 150 | 24 | 10 000 | 2 | 4000 | 100 | 110 |
| PVA3354 | 300 | 300 | 150 | 24 | 10 000 | 5 | 4000 | 100 | 110 |
Несомненное достоинство серии — высокое быстродействие. У PVA30xx оно наивысшее, но эти реле имеют весьма высокое сопротивление замкнутого контакта и, как следствие, большое падение напряжения (до 8 В) на замкнутом контакте.
Оптоэлектронные реле серии PVD
Серия PVD является аналогом реле PVA1352 и PVA1354 с заранее реализованным вариантом подключения C (то есть, не одиночный транзистор, а именно BOSFET в подключении С). Технические характеристики серии PVD представлены в таблице 2.
Таблица 2. Технические характеристики оптореле серии PVD
| Модель | Рабочее напряжение, В |
Ток нагрузки, мА | Сопротив-ление Ron, Ом | Сопротив-ление Roff, Мом | Ток управ-ления, мА |
Напряжение изоляции, В |
Задержка распространения, мкс |
|
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ton | Toff | |||||||
| PVD1352 | 100 | 550 | 1,5 | 100 | 5 | 4000 | 150 | 125 |
| PVD1354 | 100 | 550 | 1,5 | 10 000 | 5 | 4000 | 150 | 125 |
Оптоэлектронные реле серии PVR
По техническим характеристикам и области применения данные устройства весьма близки к оптоэлектронным реле PVAx3xx и являются их дальнейшим развитием. Основные отличия:
- выпускаются только в корпусах для выводного монтажа (DIP-16);
- в одном корпусе собрано два независимых, однополюсных реле;
- общий исток BOSFET-транзисторов выведен на внешний вывод, следовательно, возможна реализация не только подключения по схеме А, но и по схемам B и C.
Технические характеристики серии PVR представлены в таблице 3.
Таблица 3. Технические характеристики оптореле серии PVR
| Модель | Рабочее напряжение, В | Ток нагрузки, мА | Сопротивление Ron, Ом | Сопротив-ление Roff, Мом | Ток управления, мА |
Напряжение изоляции, В |
Задержка рас-пространения, мкс |
||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| (+) | (-) | (A) | (B) | (C) | (A) | (B) | (C) | Ton | Toff | ||||
| PVR1300 | 100 | 100 | 360 | 420 | 660 | 5 | 3 | 1,5 | 100 | 2 | 1500 | 150 | 125 |
| PVR1301 | 100 | 100 | 360 | 420 | 660 | 5 | 3 | 1,5 | 10000 | 2 | 1500 | 150 | 125 |
| PVR2300 | 200 | 200 | 165 | 180 | 310 | 24 | 12 | 6 | 100 | 2 | 1500 | 150 | 125 |
| PVR3300 | 300 | 300 | 165 | 180 | 310 | 24 | 12 | 6 | 100 | 2 | 1500 | 150 | 125 |
| PVR3301 | 300 | 300 | 165 | 180 | 310 | 24 | 12 | 6 | 10000 | 2 | 1500 | 150 | 125 |
Обратим внимание на тот факт, что сдвоенные оптоэлектронные реле, аналогичные PVR, иногда ошибочно обозначают как "2 Form A". Различные управляющие цепи однозначно относят их к "Double 1 Form A". Однако если управляющие цепи включить параллельно, то получим аналог типа "2 Form A" электромагнитных реле.
Оптоэлектронные реле серии PVG
Серия PVG — однополюсные, нормально разомкнутые оптореле, с возможностью включения по схемам A, B и C. Реле предназначены для коммутации аналоговых сигналов с напряжением до 60 В. Все модификации выпускаются в корпусах с двухрядным расположением выводов: с суффиксом S — для поверхностного монтажа (SMT-6), без суффикса — для выводного монтажа (DIP-6).
Технические характеристики серии PVG представлены в таблице 4.
Таблица 4. Технические характеристики оптореле серии PVG
| Модель | Рабочее напряжение, В |
Ток нагрузки, мА | Сопротивление Ron, Ом | Сопротив-ление Roff, Мом | Ток управления, мА |
Напряжение изоляции, В | Задержка рас-пространения, мкс |
||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| (+) | (-) | (A) | (B) | (C) | (A) | (B) | (C) | Ton | Toff | ||||
| PVG612 | 60 | 60 | 1000 | 1500 | 2000 | 0,5 | 0,25 | 0,15 | 100 | 5 | 4000 | 2000 | 500 |
| PVG612A | 60 | 60 | 2000 | 2500 | 4000 | 0,1 | 0,05 | 0,035 | 60 | 5 | 4000 | 3500 | 500 |
| PVG613 | 60 | 60 | 1000 | 1500 | 2000 | 0,5 | 0,25 | 0,15 | 4800 | 5 | 4000 | 2000 | 500 |
Отличительная особенность оптореле этой серии — высокие токи нагрузки в сочетании с достаточно малым сопротивлением замкнутого контакта, что обеспечивает весьма приемлемые значения падения напряжения на контакте. Основные области применения: источники и системы коммутации вторичного электропитания, компьютеры, периферийные устройства и аудиотехника, выходные реле программируемых логических контроллеров и подобные приложения промышленной автоматики. Незначительное падение напряжения на контакте позволяет использовать реле этой серии также в измерительных системах.
Отметим появление суффикса "A" — за счет увеличения времени срабатывания снижено сопротивление замкнутого контакта, что позволило увеличить ток при примерно равном значении рассеиваемой на контакте мощности.
Оптоэлектронные реле серии PVN
Серия PVN является модификацией серии PVG. Снижение рабочего напряжения до 20 В позволило увеличить ток нагрузки и снизить сопротивление замкнутого контакта. Эти оптореле — лучшие в линейке International Rectifier по данным параметрам и, соответственно, обеспечивают минимальные значения падения напряжения на контакте. Корпусное исполнение серии PVN аналогично серии PVG.
Технические характеристики серии PVN представлены в таблице 5.
Таблица 5. Технические характеристики оптореле серии PVN
| Модель | Рабочее напряжение, В |
Ток нагрузки, мА |
Сопротивление Ron, Ом |
Сопротив-ление Roff, Мом | Ток управ-ления, мА |
Напряжение изоляции, В |
Задержка распространения, мкс |
||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| (+) | (-) | (A) | (B) | (C) | (A) | (B) | (C) | Ton | Toff | ||||
| PVN012 | 20 | 20 | 2000 | 3000 | 4500 | 0,1 | 0,065 | 0,04 | 16 | 3 | 4000 | 5000 | 500 |
| PVN012A | 20 | 20 | 4000 | 4500 | 6000 | 0,05 | 0,025 | 0,015 | н.д. | 5 | 4000 | 3000 | 500 |
| PVN013 | 20 | 20 | 2000 | 3000 | 4500 | 0,1 | 0,065 | 0,04 | н.д. | 3 | 4000 | 5000 | 500 |
Возможные области применения аналогичны серии PVG, но указанные отличия более значимы именно для систем коммутации электропитания и измерительных систем.
Оптоэлектронные реле серии PVT
Серия PVT позиционируется производителем как оптореле для телекоммуникационных приложений (отсюда и буква "T"). Но логичнее сформулировать все-таки как «оптореле общего назначения».
Технические характеристики серии PVT представлены в таблице 6.
Таблица 6. Технические характеристики оптореле серии PVT
| Модель | Рабочее напряжение, В | Ток нагрузки, мА |
Сопротивление Ron, Ом |
Сопротив-ление Roff, Мом | Ток управ-ления, мА |
Напряжение изоляции, В | Задержка рас-пространения, мкс |
||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| (+) | (-) | (A) | (B) | (C) | (A) | (B) | (C) | Ton | Toff | ||||
| PVT212 | 150 | 150 | 550 | 600 | 825 | 0,75 | 0,4 | 0,25 | 150 | 5 | 4000 | 3000 | 500 |
| PVT312 | 250 | 250 | 190 | 210 | 320 | 10 | 5,5 | 3 | 250 | 2 | 4000 | 3000 | 500 |
| PVT312L | 250 | 250 | 170 | 190 | 300 | 15 | 8 | 4,25 | 250 | 2 | 4000 | 3000 | 500 |
| PVT322 | 250 | 250 | 170 | - | - | 10 | - | - | 250 | 2 | 4000 | 3000 | 500 |
| PVT322A | 250 | 250 | 170 | - | - | 8 | - | - | 250 | 2 | 4000 | 3000 | 500 |
| PVT412 | 400 | 400 | 140 | 150 | 210 | 27 | 14 | 7 | 400 | 3 | 4000 | 2000 | 500 |
| PVT412A | 400 | 400 | 240 | 260 | 360 | 6 | 3 | 2 | 400 | 3 | 4000 | 3000 | 500 |
| PVT412L | 400 | 400 | 120 | 130 | 200 | 35 | 18 | 9 | 400 | 3 | 4000 | 2000 | 500 |
| PVT422 | 400 | 400 | 120 | - | - | 35 | - | - | 320 | 2 | 4000 | 2000 | 2000 |
Какой вывод мощно сделать из приведенных параметров? Что-то среднее — «золотая середина». Трудно спорить, что основные параметры оптореле: рабочее напряжение, ток нагрузки, время переключения, сопротивление замкнутого контакта, — составляют нечто постоянное. И если решаемая задача определяет повышенные требования к одному из параметров, то это достигается за счет одного или нескольких оставшихся.
Производитель предлагает области применения: модемы, факсы, телефонные аппараты (поднятие трубки, импульсный набор), коммутаторы и мультиплексоры телефонных линий, контроль сетевого напряжения и, как итог, "general switching" — «коммутация в целом».
Возвращаясь к серии PVT — изделия PVT322 и 422 (по всем суффиксам) содержат два независимых реле в одном корпусе. Однако размещение их в 8-выводном корпусе не позволяет вывести общий исток, следовательно, возможно включение только по схеме А. Отметим, что в серии PVR использовался 16-выводной корпус, и подобное ограничение отсутствовало.
Новый суффикс "L" означает введение дополнительных схем ограничения тока: при превышении тока выше порогового уровня увеличивается сопротивление контакта и ток снижается, что не препятствует выходу реле из строя.
Оптоэлектронное реле PVX6012
Оптоэлектронное реле PVX6012 — единственное в линейке изделие, в котором в качестве выходного ключа используются IGBT-транзисторы. Это позволяет коммутировать нагрузку мощностью до 400 Вт на постоянном токе и до 280 Вт — на переменном. Технические параметры приведены в таблице 7.
Таблица 7. Технические характеристики оптореле PVX6012
| Модель | Рабочее напряжение, В |
Ток нагрузки, мА |
Сопротив-ление Roff, Мом | Ток управления, мА |
Напряжение изоляции, В |
Задержка распространения, мкс |
|||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| (AC) | (DC) | (AC) | (DC) | Ton | Toff | ||||
| PVX6012 | 400 | 400 | 1000 | 1000 | 40 | 5 | 3750 | 7000 | 1000 |
При применении PVX6012 необходимо иметь в виду: реле на IGBT-транзисторах коммутируют, по сравнению с HEXFET, более низкочастотные сигналы (до 20 кГц) и более критичны к параметрам нагрузки.
Кроме того, при необходимости коммутации мощной высоковольтной нагрузки могут быть использованы оптоэлектронные изоляторы серии PVI. В отличие от рассмотренных оптореле, они включают в себя цепь управления и матрицу фотогальванических ячеек (рис. 1), но не содержат встроенного выходного ключа, взамен которого подключается внешний с требуемыми параметрами.
Сравнение International Rectifier
с другими производителями
Ведущими мировыми производителями оптоэлектронных реле считаются Avago, Clare, Cosmo, Fairchild, NEC, Panasonic, Sharp, Toshiba. Детальное сравнение, а, тем более подбор аналогов, очевидно, выходит за возможности данного обзора.
Имеет смысл сравнивать по двум группам (быстродействующие, низковольтные мощные реле). Очевидно, что сравнение технических параметров реле общего назначения даст примерно одинаковые результаты. Сопоставляются компоненты близкие по величине рабочего напряжения (300 В для быстродействующие и 60 В для низковольтных мощных). После чего сравниваются три основных параметра: ток нагрузки, сопротивление замкнутого контакта и время срабатывания. Результаты сравнения приведены в таблицах 8 и 9.
Таблица 8. Сравнение быстродействующих оптореле
| Модель | Произво-дитель | Рабочее напряжение, В |
Ток нагрузки, мА |
Сопротив-ление Ron, Ом | Ток управления, мА |
Напряжение изоляции, В |
Задержка распространения, мкс |
|
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ton | Toff | |||||||
| PVA3055 | IR | 300 | 50 | 160 | 5 | 4000 | 60 | 100 |
| PLA160 | Clare | 300 | 50 | 100 | 10 | 3750 | 50 | 50 |
| PVA3324 | IR | 300 | 150 | 24 | 2 | 4000 | 100 | 110 |
| ASSR-4110-003E | Avago | 400 | 120 | 25 | - | 3750 | 500 | 200 |
| PLA110L | Clare | 400 | 150 | 25 | 5 | 3750 | 1000 | 250 |
| KAQY210/A | Cosmo | 350 | 130 | 20 | 1,5 | 3750 | 1000 | 1500 |
| HSR412 | Fairchild | 400 | 140 | 27 | 3 | 4000 | - | - |
| PS7341C-1A | NEC | 400 | 120 | 27 | - | 3750 | 550 | 70 |
| AQY210EH | Panasonic | 350 | 130 | 25 | - | 5000 | - | - |
| TLP227G | Toshiba | 350 | 120 | 35 | 3 | 3750 | - | - |
Таблица 9. Сравнение низковольтных мощных оптореле
| Модель | Произво-дитель | «Рабочее напряжение, В» |
«Ток нагрузки, мА» |
Сопротив-ление Ron, Ом | «Ток управления, мА» |
«Напряжение изоляции, В» |
«Задержка рас-пространения, мкс» |
|
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ton | Toff | |||||||
| PVG612A | IR | 60 | 2000 | 0,1 | 5 | 4000 | 3500 | 500 |
| LCA715 | Clare | 60 | 2000 | 0,15 | 10 | 3750 | 2500 | 250 |
| PS710A-1A | NEC | 60 | 1800 | 0,1 | - | 1500 | 1000 | 50 |
| AQY272 | Panasonic | 60 | 2000 | 0,18 | - | 2500 | - | - |
| TLP3542 | Toshiba | 60 | 2500 | 0,1 | 10 | 2500 | - | - |
| PVG612 | IR | 60 | 1000 | 0,5 | 5 | 4000 | 2000 | 500 |
| ASSR-1510-003E | Avago | 60 | 1000 | 0,5 | - | 3750 | 1000 | 200 |
| LCA710 | Clare | 60 | 1000 | 0,5 | 10 | 3750 | 2500 | 250 |
| KAQV212/A | Cosmo | 60 | 400 | 0,83 | 1,5 | 3750 | 1500 | 1500 |
| AQY212GH | Panasonic | 60 | 1100 | 0,34 | - | 5000 | - | - |
| TLP3122 | 60 | 1000 | 0,7 | 5 | 1500 | - | - | |
Для оптореле PVA3055 сопоставимое изделие найдено только у Clare. Изделия, сравнимые с PVA3324, есть и у других производителей, однако по быстродействию (особенно если брать сумму TON+TOFF) они существенно уступают предложению International Rectifier.
Поскольку производители в основном не указывают, для какого варианта подключений даны параметры, принимаем вариант А, как наиболее жесткий. В качестве базы для сравнения возьмем PVG612A и PVG612 с током нагрузки, соответственно, 1 и 2 А. При сравнимом значении коммутируемой мощности для этой группы оптореле сопротивление замкнутого контакта — более важный параметр, нежели задержка срабатывания, поскольку напрямую определяет потери мощности и, соответственно, нагрев реле. В обоих случаях можно говорить о том, что предложения International Rectifier — одни из лучших. Отметим, что у Avago, Cosmo и NEC в одном, а у Fairchild в обоих случаях не нашлось сопоставимых изделий.
Выводы
Компания International Rectifier у отечественного разработчика в первую очередь ассоциируется с мощными HEXFET- и IGBT-транзисторами, микросхемами для управления силовыми приводами, стабилизаторами напряжения, решениями по управлению освещением. С оптоэлектронными реле — гораздо реже.
Однако мы убедились, что в таких товарных группах, как быстродействующие и низковольтные мощные оптореле, International Rectifier находится в числе лидеров.
Получение технической информации, заказ образцов, поставка — e-mail:
Компания International Rectifier — разработчик и производитель силовой электроники с 1947 года — выпускает огромную номенклатуру оптореле для всевозможных применений. Наиболее популярные из них можно условно разделить на следующие группы:
- Быстродействующие (PVA, PVD, PVR);
- Общего назначения (PVT);
- Низковольтные средней мощности (PVG, PVN);
- Высоковольтные мощные (PVX).
PVA33: быстродействующее реле
для коммутации сигналов
Реле переменного тока серии PVA33 — однополюсное, нормально разомкнутое. Предназначено для общих целей коммутации аналоговых сигналов.
Принцип действия устройства — следующий (рис. 1). Напряжение, подаваемое на вход реле, вызывает протекание тока через арсенидо-галлиевый светодиод (GaAlAs), что приводит к интенсивному свечению последнего. Световой поток попадает на интегральный фотогальванический генератор (ФГГ), который создает разницу потенциалов между затвором и истоком выходного ключа, тем самым переводя последний в проводящее состояние. В качестве силовых выходных ключей применены силовые МОП-транзисторы (HEXFET — запатентованная IR технология). Таким образом достигается полная гальваническая изоляция входных цепей от выходных.
Рис. 1.
Преимущества подобного решения по сравнению с обычными электромеханическими и герконовыми реле состоит в значительном повышении срока службы и быстродействия, уменьшении потерь мощности, минимизации размеров. Эти преимущества позволяют повысить качество разрабатываемой продукции для различных применений, например, в области мультиплексирования сигналов, автоматического испытательного оборудования, систем сбора данных и других.
Уровень напряжений, который способен коммутировать реле этой серии, лежит в диапазоне от 0 до 300 В (амплитудное значение) как переменного, так и постоянного тока. При этом минимальный уровень определяется (при постоянном токе) сопротивлением канала выходных транзисторов, которое составляет в среднем около 1 Ом (максимально до 20 Ом).
Динамические характеристики устройства определяются временем включения-выключения, составляющим порядка 100 мкс. Таким образом, гарантированная частота переключений реле может достигать 500 Гц и более.
Максимальная частота коммутируемого сигнала зависит в основном от частотных характеристик применяемых транзисторов и для МОП-ключей достигает сотен килогерц. Реле поставляются в 8-выводных DIP-корпусах и доступны в двух вариантах: для монтажа в отверстия и для поверхностного монтажа.
PVT312: телекоммуникационное реле
общего назначения
Фотоэлектрическое реле PVT312, однополюсное, нормально разомкнутое, может быть использовано как на постоянном, так и на переменном токе.
Это твердотельное реле специально разработано для применения в телекоммуникационных системах. Реле серии PVT312L (с суффиксом «L») используют активную схему ограничения тока, что позволяет им выдерживать всплески токов переходных процессов. PVT312 выпускается в 6-контактном DIP-корпусе.
Применение: телекоммуникационные ключи, пусковые механизмы, общие схемы переключения.
Схемы подключения могут быть трех типов (рис. 2). В первом случае два ключа микросхемы подключаются последовательно. Это позволяет за счет симметрии получившийся схемы коммутировать переменное напряжение. Такая схема называется включением типа «А». Тип «В» отличается тем, что используется только один из двух ключей микросхемы. Это позволяет коммутировать больший, однако, уже только постоянный ток. В третьем варианте (тип «С») ключи подключаются параллельно, тем самым увеличивая максимально возможное значение тока.
Рис. 2.
PVG612: низковольтное реле средней
мощности для переменного тока
Фотоэлектрические реле серии PVG612 — однополярные, нормально разомкнутые твердотельные реле. Компактные устройства серии PVG612 используются для изолированного переключения токов до 1 А с напряжением от 12 до 48 В переменного или постоянного тока.
Реле этого типа интересны тем, что они способны коммутировать относительно большие (для данного типа устройств) переменные токи, при этом сохраняя скорость работы, присущую решениям на МОП-транзисторах.
PVDZ172N: низковольтное средней
мощности для постоянного тока
Реле данной серии (рис. 3), в отличие от вышеописанных, предназначены для коммутации токов только постоянной полярности силой до 1,5 А и напряжением до 60 В. Например, эти реле находят применение в управлении осветительными приборами, двигателями, нагревательными элементами и т.д.
Рис. 3.
PVDZ172N выпускаются нормально разомкнутыми в однополюсном исполнении в 8-выводных DIP-корпусах.
Остальные возможные сферы применения: аудиоаппаратура, источники питания, компьютеры и периферийные устройства.
PVX6012: для больших нагрузок
Для больших низкочастотных нагрузок компания IR предлагает фотоэлектрическое реле PVX6012 (рис. 4) (однополюсное, нормально разомкнутое). В устройстве использован выходной ключ на базе биполярного транзистора с изолированным затвором (IGBT), что позволило получить малое падение напряжения в открытом состоянии и низкие токи потерь в закрытом при достаточно высокой скорости работы (7 мс — включение/1мс — выключение).
Рис. 4.
PVX6012 выпускается в 14-контактном DIP-корпусе, в котором, что интересно, используется всего четыре вывода — такое решение позволяет обеспечивать лучшее охлаждение устройства.
Основные сферы применения включают в себя: тестовое оборудование; промышленный контроль и автоматизацию; замену электромеханических реле; замену ртутных реле.
PVI: фотоизолятор для внешних
ключей большой мощности
Приборы этой серии не являются реле в собственном смысле слова. То есть не способны коммутировать потоки большой энергии с помощью малой. Они лишь обеспечивают гальваническую развязку входа от выхода, откуда и их название — фотоэлектрический изолятор (рис. 5).
Рис. 5.
Зачем же нужно такое «недореле»? Дело в том, что приборы серии PVI вырабатывают при получении входного сигнала электрически изолированное постоянное напряжение, которое достаточно для непосредственного управления затворами мощных MOSFET и IGBT. Фактически это оптореле, но без выходного ключа, в качестве которого разработчик может использовать подходящий для него по мощности отдельный транзистор.
PVI идеально подходят для применений, требующих высокотокового и/или высоковольтного переключения с оптической изоляцией между схемой управления и мощными схемами нагрузки.
К тому же изолятор серии PVI1050N содержит в себе два одновременно управляемых выхода, что дает возможность подключать их последовательно или параллельно для обеспечения более высокого значения тока управления (МОП) или более высокого значения напряжения управления (БТИЗ). Таким образом фактически можно получить выходной сигнал 10 В/5 мкА при последовательном включении и 5 В/10 мкА — при параллельном.
Два выхода PVI1050N могут применяться и по отдельности, при условии что разность потенциалов между выходами не превышает 1200 В (пост.) Изоляция вход-выход составляет 2500 В (действ.).
Приборы данной серии выпускаются в 8-выводных DIP-корпусах и находят применение в организации управления мощными нагрузками, преобразователях напряжения и т.п.
PVR13: двойное быстродействующее реле
Главной особенностью данной серии является наличие двух независимых реле в одном корпусе (рис. 6), каждое из которых может быть включено по типу «А», «В», или «С» (объяснение типов см. выше в описании PVT312). Максимальное напряжение коммутации 100 В (пост./перем.), ток 300 мА. В остальном данное реле по области применения и характеристикам близко к PVA33 и предназначено также для коммутации аналоговых сигналов средней частоты (до сотен килогерц).
Рис. 6.
Выпускаются в 16-контактных DIP-корпусах с выводами для монтажа в отверстия.
Основные характеристики оптоэлектронных реле IR представлены в таблице 1.
Таблица 1. Параметры оптоэлектронных реле компании IR
| Характеристики | PVA33 | PVT312 | PVG612N | PVDZ172N | PVX6012 |
|---|---|---|---|---|---|
| Входные характеристики | |||||
| Минимальный ток управления, мА | 1…2 | 2 | 10 | 10 | 5 |
| Макс. ток управления для нахождения в закрытом состоянии, мА | 0,01 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 |
| Диапазон управляющего тока (необходимо ограничение тока!), мА | 5…25 | 2…25 | 5…25 | 5…25 | 5…25 |
| Максимальное обратное напряжение, В | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 |
| Выходные характеристики | |||||
| Рабочий диапазон напряжения, В | 0…300 | 0…250 | 0…60 | 0…60 (пост.) | 280 (пер.)/400 (пост.) |
| Максимальный длительный ток нагрузки при 40°С, А | 0,15 | - | - | 1,5 | 1 |
| А соед. (пост или перем) | - | 0,19 | 1 | - | - |
| В соед. (пост.) | - | 0,21 | 1,5 | - | - |
| С соед. (пост.) | - | 0,32 | 2 | - | - |
| Максимальный импульсный ток, А | - | - | 2,4 | 4 | не повтор. 5 А (1 сек) |
| Сопротивление в открытом состоянии, не более, Ом | 24 | - | - | 0,25 | - |
| А соед. | - | 10 | 0,5 | - | - |
| В соед. | - | 5,5 | 0,25 | - | - |
| С соед. | - | 3 | 0,15 | - | - |
| Сопротивление в закрытом состоянии, не менее, МОм | 10000 | - | 100 | 100 | - |
| Время включения, не более. мс | 0,1 | 3 | 2 | 2 | 7 |
| Время выключения, не более, мс | 0,11 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 1 |
| Выходная емкость, не более, пФ | 6 | 50 | 130 | 150 | 50 |
| Скорость нарастания напряжения, не менее, В/мкс | 1000 | - | - | - | - |
| Прочее | |||||
| Электрическая прочность изоляции «вход-выход», В (СКВ) | 4000 | 4000 | 4000 | 4000 | 3750 |
| Сопротивление изоляции, вход-выход, 90 В пост.напр., Ом | 1012 | 1012 | 1012 | 1012 | 1012 |
| Емкость «вход-выход», пФ | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Максимальная температура пайки контактов, °С | 260 | 260 | 260 | 260 | 260 |
| Рабочая температура, °С | -40…85 | -40…85 | -40…85 | -40…85 | -40…85 |
| Температура хранения,°С | -40…100 | -40…100 | -40…100 |
-40…100 | -40…100 |
Применение оптоэлектронных реле IR
Системы управления. В интерфейсах АСУ одной из актуальных проблем является организация связи между управляющей и коммутируемой цепью с обеспечением надежной гальванической развязки. То есть необходимо организовать передачу информации (например, сигнала исполнительному устройству) без электрического контакта. Одними из первых устройств подобного рода были электромеханические реле, в которых информация передавалась посредством магнитного поля. Однако наличие механических частей приводило к искрению контактов и низкому быстродействию таких систем.
Применение передачи сигнала через световой поток (оптоэлектронные реле) в интерфейсах АСУ (рис. 7) по сравнению с электромеханическими коммутаторами обеспечивает более высокие показатели по надежности, скорости переключения, долговечности, лучшие массогабаритные показатели; а преимущество в сравнении с электронными коммутаторами — отсутствие общей точки и взаимного влияния цепей при коммутации.
Рис. 7.
Наличие в системе управления гальванической развязки является одним из важных свойств коммутатора, т.к. позволяет создавать отдельные потоки управления, что, в свою очередь, дает возможность обеспечивать электрическую независимость информационной и исполнительной зон системы. Оптическая гальваническая развязка изолирует микроэлектронную управляющую аппаратуру от сильноточных и высоковольтных цепей периферийных исполняющих устройств, что приводит к повышению помехоустойчивости, срока службы и снижению цены такой аппаратуры.
Рис. 8.
Еще одной необходимой функцией в измерительном оборудовании является переключение режимов работы (диапазона измерений, коэффициента усиления, вида соединения и проч.), которое ранее выполнялось механически. Например, для измерения напряжения вольтметр подключается к цепи параллельно, в то время как для измерения тока необходимо последовательное соединение измерительного оборудования с цепью. В некоторых приборах для реализации такого переключения необходимо было использовать другой вход, механически переключив измерительную линию. Это довольно неудобно в случае частой смены измеряемого параметра, поэтому применение оптоэлектронных реле может эффективно решить данную проблему, значительно увеличив удобство пользования прибором.
С другой стороны, в системах сбора данных необходимость использования оптореле часто обусловлена большой вероятностью повреждения чувствительных входных цепей измерительной аппаратуры (аналогово-цифровых и частотных преобразователей). Такой нежелательный эффект может возникать, например, в связи с большой длиной проводников от первичного преобразователя до измерительного элемента, что способствует наведению электростатических помех. Кроме того, существенное влияние могут оказать как переходные процессы во время включения/выключения аппаратуры, так и ошибки в ее использовании, например, присутствие входного сигнала большой амплитуды при пропадании напряжения питания.
Все эти факторы приводят к необходимости использования гальванической развязки. Как пример можно привести реле серии PVT312L со встроенной активной схемой подавления пульсации токов, которая может быть эффективно использована в устройствах, сопряженных с длинными проводниками или работающих в сложных электромагнитных условиях (проводные системы экологического мониторинга предприятий, индустриальные измерительные преобразователи).
Телекоммуникации. Применение оптореле в области связи также является перспективным направлением. Есть несколько уникальных функций, для реализации которых можно эффективно использовать преимущества оптореле. Сюда относятся гальваническая развязка между модемом и телефонной линей для предотвращения повреждений, связанных с электростатическими (в т.ч. грозовыми) разрядами; реализации специфических функций телефонного оборудования (импульсный и тоновый набор, подключение и определение состояния линии) и т.п.
Заключение
В последние годы наблюдается тенденция к постоянному росту спроса на оптоэлектронные реле компании IR. Главными потребителями твердотельных реле являются промышленные гиганты нашей страны — приборостроительные и транспортные предприятия, крупные государственные корпорации Ростелеком, Росатом, РЖД. Производители ценят удобство и высокие технические характеристики реле компании IR для индустриального применения.
С другой стороны, постоянно растут требования к надежности радиоэлектронной аппаратуры со стороны военной и авиакосмической промышленности. Вопрос очень актуальный, который требует конкретных технических решений, которые позволят понизить отказы техники в процессе эксплуатации. Ни у кого из специалистов не вызывает сомнения, что твердотельные реле способны повысить надежность аппаратуры специального назначения.
Оптореле или, по-другому, оптоэлектронные реле строятся на основе оптопар с полевыми транзисторами. Они более технологичные (а значит и более дешёвые) по сравнению с микросхемами «цифровых изоляторов», которые содержат внутри микроминиатюрные импульсные трансформаторы.
Типовые параметры твёрдотельных оптореле (англ. «Solid-state MOS relays»): ток управления 10…60 мА, время переключения 2…2000 МК с, ток коммутации
1.. .20 А, максимально допустимое напряжение в нагрузке 200…1000Вдля мощных силовых и на порядок меньше для маломощных сигнальных оптореле, ресурс работы 10 лет, наработка на отказ не менее 25000 часов.
Различают оптореле с коммутацией одн двухполярных сигналов. В переводе на понятный язык - для коммутации постоянного и переменного тока. На Рис. 2.117, а…е для примера показаны варианты внутренней «начинки» оптореле серии KP293 (по-старому 5П14). Параллельно выходным контактам оптореле стоят защитные диоды по аналогии с имеющимся в полевых транзисторах MOSFET.
Рис. 2.117. Внутреннее строение оптореле серии KP293:
а) реле постоянного тока с замыкающим контактом;
б) реле постоянного тока с размыкающим контактом;
в) реле переменного тока с замыкающим контактом;
г) реле переменного тока с размыкающим контактом;
д) реле постоянного тока с замыкающим и размыкающим контактами;
е) реле переменного тока с замыкающим и размыкающим контактами.
В некоторых оптореле последовательно со светодиодом встраивают интегральный токоограничивающий резистор. Это позволяет сэкономить место на плате и защитить светодиод в случае ошибочной подачи на вход высокого напряжения.
Светодиоды, входящие в состав оптореле, работают в инфракрасном диапазедлин волнстиповым падением напряжения 1.0…1.2 В. Не следует «жадничать» и уменьшать ток через светодиод ниже паспортного значения, поскольку могут ухудшиться выходные параметры и надёжность коммутации.
Оптореле, в отличие от оптосимистора, гарантированно переходит в противоположное состояние при снятии освещённости полупроводниковой зоны. Для оптореле без разницы, имеется или отсутствует напряжение в нагрузке. Кроме того, ввиду линейности ВАХ, появляется возможность без искажений коммутировать сигналы очень малой амплитуды, в отличие от оптосимисторов с их резкой пороговой характеристикой вблизи нуля.
При коммутации переменных сигналов большой амплитуды начинает сказываться нелинейная зависимость сопротивления канала полевых транзисторов оптореле от напряжения, т.е. возможны искажения формы и спектра сигнала.
Для повышения устойчивости работы оптореле в сети 220 В при атаке импульсных помех рекомендуется параллельно его замыкающим контактам ставить последовательную RC-цепь, состоящую из проволочного резистора сопротивлением
10.. .50 Ом и конденсатора ёмкостью 0.01…0.15 МК Ф с напряжением 600 В.
На Рис. 2.118, а…в приведены схемы подключения оптореле к MK.
а) VU1 - это оптореле фирмы Crydom. Ток управления 3…4 мА, изоляция выдерживает без пробоя напряжение 4 кВ, проходная ёмкость 8 пФ;
б) индикация включения светоизлучающей части оптореле VU1 (фирма Fairchild) производится светодиодом HL1. Мощность в нагрузке R H не более 50 Вт;
в) НИЗКИМ уровнем на выходе МК размыкаются контакты оптореле VU1, при этом прибор, подключаемый к вторичной обмотке трансформатора 77, переходит в дежурный режим с пониженным питанием, поскольку последовательно включается гасящее сопротивление R2.
Оптореле является электронным аналогом электромеханического реле. Дискретный выход оптореле является электронным аналогом нормально разомкнутого (SPST_NO) или нормально замкнутого (SPST_NС) одиночного контакта . Нормальное состояние в приведённых терминах следует понимать как исходное состояние не засвеченного оптореле. Для оптореле и соответствующего дискретного выхода всегда оговариваются максимально допустимые напряжения и токи исполнительной цепи . По сравнению с оптроном , оптореле, как правило, применяют для коммутации относительно сильнотоковых цепей управления и сигнализации.
На рисунке выше приведена выходная часть универсального оптореле, которое можно разным способом включить как в цепь постоянного, так и в цепь переменного тока. Входная часть оптореле – это светодиод, подключенный на управляющей стороне через светопроводящую гальваническую изоляцию .
АС-подключением оптореле обычно называют подключение для цепей переменного тока, как показано на рисунке ниже. Выходная цепь АС-оптореле, как правило, двухпроводная. Такое оптореле будет работать и в цепи постоянного тока, при этом, направление тока не имеет значения. На рисунках: U - это источник напряжения, а Rн - это сопротивление нагрузки.
Трёхпроводную выходную цепь оптореле можно включить и для цепи постоянного тока, как показано на рисунке ниже. Такое DC-подключение для постоянного тока более оптимально, по сравнению с AC-подключением, поскольку обеспечивает более низкое сопротивление замкнутого состояния выходной цепи оптрона.
Неправильное подключение DC-оптореле (если на рисунке выше поменять полюса источника напряжения U) будет соответствовать постоянно замкнутому состоянию выхода оптрона, поскольку откроется защитный диод в составе оптрона, не показанный на рисунке. Однако, всегда следует учитывать предельно допустимый ток такого режима.
Данный выход относится к пассивным , поскольку он сам не передаёт электрическую энергию в выходную цепь. Этот выход изменяет своё сопротивление (высокое-низкое), а значит, он требует включения его в цепь внешнего источника напряжения или тока , чтобы получить соответствующий бинарный сигнал управления . C другой стороны, оптореле, как электронный компонент, является активным , поскольку требует притока энергии для своей работы.
Типичное время срабатывания оптореле составляет единицы миллисекунд. В течение времени срабатывания оптореле происходит переходный процесс изменения выходного сопротивления оптореле, и в течение этого времени оптореле может рассеивать большую мощность при большом токе в цепи управления. Чтобы не перегреть оптореле, при управлении не следует допускать слишком малые временные интервалы переключения -- меньшие или сравнимые с временем срабатывания .