¿Por qué todavía se usan relés en hornos eléctricos?

Compré un nuevo horno eléctrico con ventilador recientemente. Cuenta con un termostato digital y sistema de control. Sin embargo, para mi sorpresa, puedo escuchar un relé haciendo clic dentro y fuera para controlar la potencia de su elemento calefactor. El horno está clasificado a 4kW (230V).

Hubiera esperado que usara un triac para encender y apagar el elemento. ¿Entonces por qué no?

No creo que las respuestas aquí dupliquen la pregunta sobre el uso de relés en automóviles. Los criterios de diseño para cambiar 230V AC son muy diferentes para 12V DC. Para empezar, LVDC usaría un MOSFET mientras que la red eléctrica AC usaría un Triac. Las consideraciones sobre la caída de voltaje a través del dispositivo semiconductor y la disipación del calor residual son diferentes. Los regímenes de seguridad son diferentes. El entorno operativo es diferente. Y así.

Ventajas de los relés sobre triacs:

1. Muy poca caída de voltaje cuando está encendido. Esto significa que no disipan mucho poder. Para dispositivos de alta potencia, el costo de lidiar con el calor a menudo supera el costo del componente que disipa el calor.

2. Buen aislamiento La bobina del relé está inherentemente separada eléctricamente del interruptor del relé. Hacer que ese aislamiento resista los voltajes normales de la línea de alimentación es bastante fácil y económico.

3. Capaz de soportar altas temperaturas mejor que los semiconductores. El silicio deja de ser un semiconductor a unos 150 ° C. No es demasiado difícil hacer relés que puedan soportar sustancialmente más. Eso puede ser bastante útil cuando está en un dispositivo que está destinado a calentarse.

4. Mejor inmunidad al ruido de entrada. El acoplamiento capacitivo perdido incluso desde picos de potencia cercanos, captación de RF y similares no disparará un relé.

Agregando a los puntos de la respuesta de Olin:

Si no necesita los rápidos tiempos de conmutación de los dispositivos semiconductores, los relés son bastante robustos y baratos, en comparación con los circuitos necesarios para implementar un interruptor de estado sólido capaz de conmutar la misma cantidad de energía.

Además, cuando un triac falla, a menudo está "atascado" en el estado de conducción. Ya no se apagará.

Puede que no sea una buena idea tener un semiconductor que, cuando está dañado por (por ejemplo) un pico de voltaje o corriente, enciende su horno a plena potencia mientras está de vacaciones.

Para ser claros con respecto al punto importante, creo que Chue X podría estar haciendo: un relé tiene un excelente aislamiento entre la línea y los terminales de carga, mientras que un triac no. Por ejemplo, la hoja de datos BT136-600 muestra que este triac 4A tiene una fuga máxima de 0.5 mA. Es un triac que sería adecuado para un regulador de pared normal. A menos que el atenuador incluya un interruptor mecánico, mediría 120 VCA en el lado de la carga cuando el triac está apagado si no hay carga conectada. Si hay una carga conectada, medirá un voltaje mucho más bajo que sería igual a la corriente de fuga multiplicada por la resistencia de la carga.

Como regla general, es de esperar que un triac de mayor potencia capaz de 4 KW tenga una corriente de fuga más alta debido a su área activa mucho más grande. Eso crearía un riesgo considerable de descarga eléctrica en el horno cuando el elemento se quema o necesita ser retirado para el servicio. Habría 230 VCA con una capacidad de corriente significativa expuesta en las conexiones del elemento calefactor. El uso de un relé asegura que el elemento esté aislado de forma segura de la línea cuando el horno está apagado.

Con respecto a los triacs optoaislados: se refiere al aislamiento entre las conexiones de línea / carga y las conexiones de control. Eso es necesario para evitar voltajes y corrientes peligrosas que fluyen de regreso a través de la señal de entrada de control a la electrónica que la controla. Una buena descripción de los optoacopladores, incluidos los triacs optoaislados, está disponible aquí Tutorial de optoacopladores . Los triacs optoaislados todavía tienen una corriente de fuga considerable y con frecuencia no son adecuados para controlar ciertas cargas. Este es también el tipo de fuga que proporciona un relé entre su bobina y su carga, como se menciona en la respuesta de Olin.

Además del punto de la respuesta de Olin, hay aislamiento entre los lados conmutado y de control. Mientras que un triac requiere una pequeña cantidad de corriente entre los dos circuitos.

Ref: Triac versus Relé