Термореле KSD-01F в корпусе TO-220

Когда я заказывал многоканальный тестер аккумуляторов, то попутно в том же магазине ZKEtech купил и десяток термореле которые нужны были мне для управления вентиляторами охлаждения мощных электронных нагрузок и блоков питания, хотел сразу сделать обзор, но потом забылось и вот решил исправить это упущение.



Заказать подобные термовыключатели хотел давно, у нас в магазинах они есть, но стоят обычно примерно в два раза дороже, а тут на фоне заказа электронной нагрузки небольшой дополнительный вес вообще не был заметен, потому фактически обошлись они в указанные выше 0.44 доллара за штучку. На Алиэкспресс в принципе они тоже есть, то чаще всего тоже стоит недешево, правда нашел лот с бесплатной доставкой и ценой в те же 0.45 доллара, но доставка бесплатная если в заказе менее 5шт, дальше надо доплачивать или разбивать заказ.

Упакованы были в обычный пакет с застежкой, все 10 штук в наличии.


Вот только как оказалось, имеются некоторые отличия, по крайней мере в нанесении маркировки (так я думал сначала). У трех из десяти шрифт маркировки немного меньше и сама маркировка расположена ниже.


Перед тем как перейти собственно к основной части обзора пару слов вообще о термовыключателях.
Для начала их существует много видов, при этом не следует путать их с терморазмыкателями, который являются одноразовыми, термовыключатели, а точнее, реле-термостат или термореле рассчитан на многоразовое включение/выключение.

Выпускаются в разном исполнении, из наиболее распространенных видов могу показать следующие:
1. KSD-301, большой круглый корпус, прикручивается парой винтиков и имеет крепежные ушки либо на самом корпусе, либо на отдельной прижимной шайбе. Рассчитан на ток до 10А
2. KSD-9700, узкий продолговатый металлический корпус, кроме того существует версия в пластиковом корпусе, прижимается специальной пластинкой. Рассчитан на ток до 5А.
3. KSD-01, в корпусе ТО-220, прикручивается через отверстие во фланце, рассчитан на ток до 1.5-2А.

Также есть:
KSD-10, в круглом корпусе.
KSD-2, пластиковый прямоугольный корпус уменьшенных габаритов
KSD-6, похож на KSD-301

Кому интересно, подробнее здесь.


Также термореле бывают двух видов, на замыкание (нормально открытые) и размыкание (нормально закрытые). Соответственно первые при перегреве замыкают цепь, вторые размыкают.


Маркировка обычно представляет из себя название модели (ниже на примере JUK-31F), температуру в градусах Цельсия и тип (НО или НЗ).


Обозреваемые термореле упакованы в знакомый многим радиолюбителям корпус ТО-220.
Характеристики из даташита
1. Тип контактов 1НО или 1НЗ
2. Нагрузочная способность контактов: 220VAC 1.5A или 24VDC 1.5A
3. Сопротивление изоляции: ≥50MΩ
4. Сопротивление контактов в замкнутом состоянии ≤ 100 mΩ
5. Напряжение пробоя: ≥500VAC, зазор в выключенном состоянии 0.35mm (предположительно)
6. Масса: < 2g

Для тех кто не знает что такое ТО-220 покажу на примере обычного стабилизатора 7805. Фланец у термореле немного тоньше чем у транзисторов, но толще чем у новомодных стабилизаторов «эконом» версии.


Как я писал, термореле имеют внешние отличия в шрифте маркировки, но оказалось что отличий куда как больше, потому чтобы было понятнее я буду разделять их на реле с мелким шрифтом и с крупным.
1. У реле с мелким шрифтом около фланца выступает некий компаунд похожий на эпоксидную смолу.
2. Кроме того сам фланец имеет разную форму, слева реле с мелким шрифтом.


Кстати при более внимательном осмотре заметил небольшие щели между углами фланца и корпусом, хотя в принципе логично, в данном случае это механический компонент потому в отличие от тех же транзисторов корпус это не заливка компаундом, а просто крышечка.


Начать тесты решил с проверки сопротивления контактов, напомню, что декларируется менее 100мОм.
В реально все было заметно лучше, но при этом появилась дополнительная разница в поведении реле с мелким шрифтом и с крупным.
У реле с мелким шрифтом (вверху) сопротивление контактов было выше, но кроме этого оно немного плавало в зависимости от температуры. Т.е. к примеру греем реле, оно сработало, убираем нагрев, сопротивление 18мОм и постепенно снижается до 11-13мОм, но затем по мере остывания начинает опять расти.
У реле с крупным шрифтом чаще всего сопротивление было ниже, хотя попалось одно с более высоким сопротивлением. При этом настолько заметных колебаний сопротивления как у предыдущих я не наблюдал.


Пожалуй единственное в чем они не отличаются, это в том что у обоих контактная группа гальванически развязана с фланцем.


Для последующих тестов я хотел взять одно реле и проверить его температуру срабатывания и гистерезис (разница между температурой включения и выключения). Для этого прикрутил на радиатор термореле и мощный диод, который в данном случае служил нагревателем.
Тепловая инерция получилась большой, что сильно облегчило съем показаний, но при этом занимало больше времени чем если бы я грел термореле при помощи фена или паяльника.


В качестве ориентира использовал табличку где указана температура срабатывания и отключения, извиняюсь за низкое качество, что смог найти.
Для реле на 50 градусов заявляется включение при 50 ±5 и выключение при 35 ±5, т.е. включаемся при 45-55, выключаемся при 30-40.


Термореле для первого теста было выбрано случайным образом и это оказалось реле с крупным шрифтом.
Так как я не знал, какую температуру лучше контролировать, корпуса реле или радиатора около него, то измерял и то и другое. В итоге получилось:
Включение 49.6/52.2, выключение 31.2/32.8, гистерезис (по средним температурам) 18.9 градуса.


На этом можно было бы закончить тесты, но как-то так получается, что в итоге большинство моих обзоров превращаются в изучение чего либо, не стал исключением и данный. В общем решил провести второй тест, где проверил реле с мелким шрифтом, а потом еще одно и еще одно…
Получилось:
1-4. Реле с мелким шрифтом — Включение 42.3/46.6, выключение 35.8/37.6, гистерезис (по средним температурам) 7.8 градуса.
5-8. Реле с мелким шрифтом — Включение 43.2/46.3, выключение 33.6/34.5, гистерезис (по средним температурам) 10.7 градуса.

Данная ситуация показалась странной, оба реле с мелким шрифтом имели меньшую температуру срабатывания, для перепроверки взял еще одно реле с крупным шрифтом
9-12. Реле с крупным шрифтом — Включение 47.6/53.1, выключение 27.8/28.7, гистерезис (по средним температурам) 22.1 градуса.


В общем оказалось что реле с мелким шрифтом имеют среднюю температуру срабатывания 45 градусов, а реле с крупным, 50 градусов, при этом последнее реле показало просто какой-то громадный гистерезис, оно выключилось при температуре 28 градусов, да у меня дома летом столько бывает… Правда есть небольшое оправдание, так как данные реле относятся к механическим устройствам, то на температуру выключения может влиять вибрация и например при работе вентилятора рядом с реле оно скорее всего выключится немного раньше.

Собственно четверо подопытных в том же порядке, что и в тесте.


Самое странное то, что покупались они у производителя электронных нагрузок который судя по всему ставит именно их в свои устройства. При этом в электронных нагрузках они работают просто отлично. Ниже фото термореле установленных в четырех разных электронных нагрузках.


По многочисленным просьбам все таки нашел и разобрал одну штучку.


Контакты приварены


Выводы.
Сами по себе реле очень удобные, работают, цена устроила, но вот создалось ощущение, что три экземпляра с мелким шрифтом рассчитаны не на 50 градусов, как указано, а на 45, по крайней мере тесты показали именно так и в электронных нагрузках ZKEtech стоят именно реле с мелким шрифтом.

Но даже так скажу, что термореле очень понравились и прежде всего своим удобным корпусом, можно установить их на плату рядом с силовыми транзисторами и не морочиться с проводами. Кстати, у больших термореле (типа KSD0301) я как-то наступил на грабли, оказалось что один контакт из двух у них не паяется, совсем. Причем проверял на нескольких термореле, видно сами контакты изготовлены из разным металлов.

На этом у меня все, надеюсь что было полезно.