הבדלים בין ממסר DC במתח גבוה לממסר מוצק
| פריט השוואה | ממסר DC במתח גבוה | ממסר מצב מוצק |
| עקרון הליבה | מגעים מכניים מונעים להיסגר/לפתיחה על ידי הכוח המגנטי שנוצר על ידי סליל אלקטרומגנטי, מה שמאפשר בקרת הפעלה/כיבוי של המעגל. | פונקציית ההפעלה-כיבוי מושגת כולה באמצעות רכיבים אלקטרוניים מוליכים למחצה, ללא חלקים נעים מכניים. בידוד אותות חשמלי ובקרת הספק מבוצעים באמצעות מצמדים אופטיים, תיריסטורים/MOSFETs וכו'. |
| טווח מתח מדורג | בדרך כלל, כאשר דגמי המתח הגבוה מתוכננים עבור יישומי DC במתח גבוה מעל 1000 וולט, חלק מדגמי המתח הגבוה יכולים להתאים למערכות DC ברמה של 10 קילו-וולט. | מערכות DC במתח גבוה מכסות בדרך כלל את טווח המתחים של 600 וולט עד 1500 וולט, כאשר פחות מוצרים זמינים ברמות מתח גבוהות יותר וכתוצאה מכך עלויות גבוהות יותר. |
| ירידת מתח סטטית | התנגדות המגע של מגעים מכניים נמוכה ביותר (בטווח mΩ), וכתוצאה מכך אובדן הספק ויצירת חום מינימליים בתנאי זרם גבוה. | התקני מוליכים למחצה מציגים ירידות מתח אינהרנטיות במצב פעיל (כ-0.3-1V עבור טרנזיסטורי MOSFET מסוג Si ו-1-2V עבור טרנזיסטורי IGBT), מה שמוביל ליצירת חום משמעותי בתנאי זרם גבוה. לכן, יש ליישם תכנון של ניהול תרמי. |
| מהירות מיתוג | תנועת מגע מכנית דורשת זמן ברמת מילישנייה (בדרך כלל 5-50 מילישניות) ומציגה תופעות של קפיצות. | מהירות תגובה ברמת מיקרו-שניות, ניתור ללא מגע, אידיאלי עבור יישומי מיתוג בתדר גבוה |
| תוחלת חיים | מגעים מכניים חווים שחיקה ובלאי של קשת, כאשר אורך חיים של מיתוג עומס נע בדרך כלל בין 10^4 ל-10^6 מחזורים, בעוד שאורך החיים ללא עומס יכול לעלות על 10^7 מחזורים. | לא נצפה בלאי מכני, עם אורך חיים תיאורטי הנעה בין 10^8 ל-10^12 מחזורים. אורך החיים מושפע בעיקר מטמפרטורה ועומס זרם יתר. |
| ביצועי בידוד | בידוד פיזי לאחר ניתוק מגע, מתח בידוד גבוה ועמידות בפני מתח, וכמעט אפס זרם דליפה במצב פתוח | עקב בידוד צומת מוליכים למחצה או בידוד מצמד אופטי, קיים זרם דליפה ברמת μA במצב פתוח, מה שהופך אותו ללא מתאים לתרחישי בטיחות הדורשים בידוד חשמלי מוחלט. |
| קיבולת עומס יתר | מפגין קיבולת עומס יתר חזקה לטווח קצר, מסוגל לעמוד פי 10 מהזרם המדורג למשך מספר אלפיות שנייה. | להתקני מוליכים למחצה יש קיבולת עומס יתר חלשה, בדרך כלל מסוגלים לעמוד רק פי 1.5 עד 2 מהזרם המדורג, וזרם יתר יכול בקלות לגרום נזק. |
| תרחישים רלוונטיים | מערכות אגירת אנרגיה במתח גבוה, ערימות טעינה של זרם ישר, מעגלי חלוקה במתח גבוה ותיבות חלוקה במתח גבוה עבור כלי רכב המונעים באנרגיה חדשה דורשים תרחישים עם בידוד אמינות גבוהה ויכולות מיתוג בזרם גבוה. | בקרת אוטומציה תעשייתית, ויסות עומס DC בהספק נמוך, סביבה חסינת פיצוץ, תרחישי מיתוג בתדר גבוה, תרחישי דרישת רעידות נמוכות |
| בקרת עלויות | העלות בינונית עבור אותו מתח וזרם, בעוד שדגם המתח הגבוה והזרם הגבוה בעל עלות נמוכה יותר בהשוואה לממסרי מצב מוצק עם פרמטרים זהים. | מודלים של מתח גבוה וזרם גבוה כרוכים בעלויות גבוהות יותר, ומערכת ניהול התרמי מגדילה עוד יותר את עלות הפתרון הכוללת. |
ביישומי מערכת חשמל במתח גבוה של כלי רכב המונעים באנרגיה חדשה, ממסרי DC במתח גבוה הם כיום האפשרויות המרכזיות והמתאימות יותר. ממסרי מצב מוצק משמשים רק במספר מצומצם של תרחישי עזר מיוחדים, כגון קבוצות תאורת LED על גוף הרכב, מערכי חיישנים בעלי הספק נמוך ובקרה ללא רעש של דלתות/חלונות אוטומטיים בתרחישי מתח נמוך. הם מנצלים בעיקר את היתרונות של ממסרי מצב מוצק, כגון היעדר רעש מכני, מהירות מיתוג מהירה ותוחלת חיים ארוכה.
ליבת מערכת החשמל של כלי רכב חשמליים חדשים היא העברת זרם גבוה בין הסוללה למנוע. בהשוואה למערכת מתח נמוך של 12 וולט של כלי רכב מסורתיים, פלטפורמת המתח הגבוה של כלי רכב חשמליים חדשים היא בדרך כלל 400 וולט או אפילו 800 וולט. הזרם המועבר מהסוללה למנוע וליחידת הבקרה יכול להגיע לעשרות עד מאות אמפר. לכן, כשיקול העיקרי לגורמי בטיחות, המאפיינים המבניים של ממסרי DC במתח גבוה יעמדו באופן בסיסי בתקני הבטיחות של הרכב:
ממסרי DC במתח גבוה משתמשים בחומרים בעלי מוליכות גבוהה ובמבני הדקים אופטימליים כדי להפחית את הסיכון לחימום יתר. לאחר ניתוק המגעים, ממסרי DC במתח גבוה יכולים להשיג בידוד פיזי מוחלט. מתח הבידוד יכול להגיע ליותר מ-30 וולט, וזרם הדליפה כמעט אפס, מה שנמנע מסכנת דליפת מתח גבוה לנוסעים ולמערכות מתח נמוך. בעוד שממסרי מצב מוצק מסתמכים על בידוד צומת מוליכים למחצה, יש להם זרם דליפה ברמת מיקרו-אמפר ואינם יכולים לעמוד בתקני הבטיחות לניתוק מוחלט של מעגל המתח הגבוה.
כאשר מתרחש קצר חשמלי במערכת המתח הגבוה של הרכב, הזרם המיידי יכול להיות יותר מפי 10 מהערך המדורג. זרם הפריצה המרבי של ממסרי DC במתח גבוה הוא בדרך כלל כמה אלפי או אפילו עשרות אלפי אמפר. בשילוב עם מבנה כיבוי קשת התפרצות מימן/גז מימן/מגנטי הממולא במארז הקרמי האטום, הוא יכול לכבות את קשת הטמפרטורה הגבוהה תוך אלפיות השנייה ולנתק את זרם התקלה, ובכך למנוע באופן מהותי את הסיכון לאש קצר חשמלי.
ממסרי DC במתח גבוה משתמשים בדרך כלל במבני איטום של הלחמה קרמית או אפוקסי. חוזק הפריצה הקרמי מגיע ל-18 קילו-וולט/מ"מ, וחוזק המתיחה עולה על 280 מגה-פסקל. הם יכולים לעמוד בטווחי טמפרטורות רחבים (-40℃ עד 125℃), רעידות בעוצמה גבוהה ופגיעות בתנאי רכב מורכבים. רמת ההגנה יכולה להגיע ל-IP67, והאמינות לטווח ארוך גבוהה בהרבה מזו של ממסרי מצב מוצק.