繼電器選擇更新的固態(tài)還是舊的機電

遲早——通常更早——您的嵌入式系統需要將其 I/O 連接到外部世界。最常見的外部 I/O 涉及開/關電路的感應和控制，其范圍可以從“干電路”（無電流或幾乎為零電流）到 5V 或 12V 直流信號，到 24 VAC，到120/240 VAC 電源線等。此外，由于基本信號不兼容（您的 3-VI/O 與 AC 線路電壓）以及用戶和系統安全，您不希望您的盒子或 PC 板上有高電壓，因此您需要電流隔離，這意味著有在您的系統和外部世界之間沒有歐姆路徑，圖 1。

電氣隔離的作用是將信號信息從輸入傳遞到輸出，但兩側之間沒有任何導電（歐姆）路徑。

這就是隔離模塊進入故事的地方。對于大多數嵌入式系統應用，這些都是獨立的插座繼電器，可以根據需要輕松更換、更改或升級?！袄^電器”這個詞實際上指的是兩種截然不同的實現方式：1860 年代開發(fā)的機電繼電器 （EMR）（是的，很久以前）！以及 1960 年代首次推出的固態(tài)繼電器 （SSR）。（請注意，我們在這里討論的是用于功率或低頻信號的繼電器；也有用于 RF 的繼電器，但它們是非常不同的生物，評估和選擇它們的標準也非常不同。）

EMR 與 SSR

SSR 和 EMR 的操作原理都很簡單，但又完全不同。簡而言之，SSR 使用 LED/光電晶體管進行隔離耦合，同時允許表示感應到的開關閉合或流向負載開或關的電流的信號通過，圖 2。

光隔離的原理很簡單：LED 將電信號的能量轉換為光子，光子穿過間隙并到達光電晶體管，然后將其能量重新轉換為電信號。

更老的 EMR 使用驅動到電磁鐵中的電流作為其輸入信號。當電磁鐵通電時，它會拉動電樞，從而物理閉合附近的一個或多個觸點，圖 3。（因此，EMR 有時被稱為觸點或線圈繼電器。）

機電繼電器使用基本電磁來啟動電樞運動，并且可以支持多極以及常開 （NO） 和常閉 （NC） 觸點的同時操作。

顯而易見的問題是：“在您的嵌入式系統設計中使用哪一個？” 與大多數工程決策一樣，答案很簡單：“視情況而定”。一般來說，大多數 EE 都將 SSR 視為首選，因為 SSR 在某種程度上更容易與低電平電子信號接口，具有微秒級的快速切換時間（與 EMR 相比為毫秒級），并且額定為數千萬的操作周期。許多 SSR 還具有一個小型 LED 指示燈，因此用戶可以判斷它是否已激活，這是一個方便的功能。

在眾所周知的“另一方面”，EMR 在某些應用程序中是首選，即使它們具有移動部件，這是大多數 EE 擔心和擔心的。EMR 可以承受電壓和電流的尖峰和過載，并且從信譽良好的供應商處正確選擇的 EMR 通常額定為數千萬次循環(huán)。每年售出數以億計的產品，雖然有些用于替換使用，但許多用于需要其獨特功能組合的新設計。EMR 沒有 LED 指示燈，但在打開和關閉時會發(fā)出咔噠聲；有些人覺得這很煩人，而另一些人則覺得這讓人放心。

SSR 和 EMR 均提供各種觸點額定值和其他規(guī)格（交流、直流、電壓、電流）。在某些情況下，選擇哪一個的決定可能相當明顯，但在許多情況下并非如此。例如，如果繼電器處于工業(yè)或易燃環(huán)境中，通常首選 SSR，因為它沒有活動部件，也沒有危險火花，而 EMR 確實有接觸火花。但是，如果繼電器需要多個觸點，或者在通電時需要在每個極上同時關閉觸點和打開觸點，則單個 EMR 可以提供所有這些。此外，SSR 往往會在“觸點閉合”模式下失效，而 EMR 往往會在“打開”模式下失效；這也可能是一個考慮因素。

概括

許多網站解釋了 SSR 和 EMR 的相關屬性，并且有許多供應商同時提供這兩種繼電器類型，因此可以對每種類型進行公平的評估。如果他們的網站只談論一種類型的優(yōu)點而沒有至少承認它的相對缺點，那么在做出決定時要謹慎判斷。

在某些情況下，SSR/EMR 的選擇是顯而易見的，其中一種類型在性能、成本和其他屬性方面具有明顯優(yōu)勢。然而，在許多情況下，做出決定更加困難，因為每種類型都會帶來一個強有力的相對優(yōu)缺點列表。那是設計審查變得艱難的時候，至少有一位與會者會問，并且有一定的道理：“你為什么不選擇另一個？”

審核編輯：郭婷