Un relé de estado sólido (SSR) o contactor de estado sólido es un dispositivo de conmutación electrónico que utiliza un elemento de conmutación electrónico en lugar de un contacto electromecánico para establecer o interrumpir la conexión en el circuito de carga.
Ventajas de los relés de estado sólido
Nuestros relés de estado sólido tienen una serie de características que los diferencian de otros dispositivos de conmutación:
Se construyen con mayores niveles de fiabilidad y rendimiento para controlar resistencias, inductores o transformadores.
Ofrecen una durabilidad excepcional gracias a sus componentes electrónicos seleccionados.
No tienen resistencia interna y, por tanto, pueden conmutar a mayor velocidad sin sobrecalentarse.
Nuestros relés de estado sólido caben en espacios reducidos donde no se pueden instalar interruptores más grandes.
Pueden sustituir fácilmente a todos sus relés mecánicos.
Toleran altas cargas de sobrecorriente y responden a tensiones repetidas y altas temperaturas.
Ventajas técnicas de los relés de estado sólido
Fácil de instalar
Diseño modular
Montaje en panel o carril DIN
Funcionamiento silencioso
Precisión y fiabilidad
Bajas emisiones electromagnéticas
Alta frecuencia de conmutación
Larga vida útil
¿Qué es un relé de estado sólido?
Los SSR (relés de estado sólido) están diseñados para controlar cargas eléctricas de CA de alta potencia con una señal de entrada de baja tensión.
Estos componentes electrónicos permiten conmutar la corriente eléctrica de CA o CC sin ningún movimiento mecánico.
Suelen utilizarse en sistemas en los que los PLC o los microcontroladores no pueden proporcionar la capacidad de gestión de energía necesaria.
Es una categoría de productos competitiva con los relés electromecánicos y otros métodos de conmutación.
Existen dos tecnologías SSR:
Relé de estado sólido híbrido :
El relé híbrido de estado sólido utiliza un optoacoplador junto con la tecnología convencional de tiristores para proporcionar un mayor aislamiento y valores nominales de corriente.
Relés optoelectrónicos de estado sólido :
Estos relés utilizan un optoacoplador como elemento clave de aislamiento y emplean MOSFETs de potencia discretos, IGBTs o tiristores para mayores intensidades.
¿Cómo se diseña un relé de estado sólido?
La estructura interna básica de un SSR consta de varios elementos principales:
La interfaz de entrada, utilizada para aislar ópticamente el circuito de salida de la entrada.
Una sección de control actúa como aislante óptico. Suele estar formada por uno o dos diodos emisores de luz (LED) para la transmisión. Para la recepción se utilizan uno o varios elementos fotosensibles, como fotodiodos o fototransistores. Estos elementos cierran el circuito y permiten que la corriente fluya hacia la carga.
Sección de potencia con un elemento de conmutación, normalmente un tiristor como un TRIAC, SCR o tiristor GTO, pero también se utilizan FET y triacs para conmutar cargas.
¿Cómo funciona un relé de estado sólido?
Los relés de estado sólido utilizan dispositivos semiconductores como transistores, tiristores o MOSFET en lugar de dispositivos electromecánicos como los relés para conmutar cargas resistivas o inductivas de alta potencia.
¿Cómo se controla un relé de estado sólido?
Los SSR se controlan mediante una pequeña tensión externa aplicada a sus terminales de control. Esta señal puede ser una tensión alterna o continua. Se puede utilizar un circuito de baja potencia para conmutar los controles de las alimentaciones de CA o CC de una carga de alta potencia.
Un controlador de temperatura PXE o un controlador PID PXF proporciona control de tensión y CC del contactor de estado sólido para regular la temperatura. El controlador de temperatura se encarga de encender y apagar el SSR en respuesta a los cambios de temperatura. Para controlar correctamente el SSR, el controlador de temperatura debe seleccionarse correctamente. De lo contrario, es posible que el SSR no se encienda o apague a la temperatura correcta, lo que puede dañar equipos sensibles o presentar un riesgo para la seguridad. Además, el controlador de temperatura debe ser capaz de manejar la corriente requerida por el relé de estado sólido.
¿Cuándo debe utilizarse un relé de estado sólido?
Puede utilizar este componente para conmutar cargas de CA o CC a partir de una tensión o corriente bajas. El relé de estado sólido, a menudo considerado como el equivalente moderno del contactor mecánico, tiene muchas ventajas. Es especialmente útil en lugares donde la protección contra sobretensiones es crucial. Este dispositivo ofrece control sin contactos móviles, lo que reduce el riesgo de desgaste y mantenimiento. Gracias a su función sin contacto, es ideal para circuitos que requieren una conmutación silenciosa y sin chispas.
Otra ventaja clave es su capacidad para manejar cargas polifásicas, lo que lo hace adecuado para una amplia gama de aplicaciones industriales. El relé de estado sólido es fácil de conectar, normalmente con tornillos o cables, y puede equiparse con un disipador para gestionar la disipación del calor. En casos especiales, cuando se requiere un control preciso y rápido, el relé de estado sólido ofrece resultados fiables y consistentes. En cuanto a la selección, hay muchas opciones disponibles en nuestra página de productos para satisfacer sus requisitos específicos de corriente y tensión.
Por último, este tipo de contactor de estado sólido se recomienda con frecuencia en aplicaciones técnicas por su robustez y su capacidad para ofrecer una protección óptima en diversos circuitos de control.
¿Cuáles son las aplicaciones de los relés de estado sólido?
Los relés de estado sólido se utilizan mucho en procesos industriales y automatización de máquinas. Las principales razones son su capacidad para conmutar altas tensiones y corrientes, y su resistencia a golpes y vibraciones. Por eso son ideales para entornos con mucho movimiento o condiciones duras.
Estos productos también pueden utilizarse en procesos en los que la precisión es importante, como en equipos médicos o sistemas de adquisición de datos. Además, suelen utilizarse en zonas donde el espacio es limitado. Como resultado, los relés de estado sólido tienen una amplia gama de aplicaciones, incluyendo:
Sistemas de control de la calefacción eléctrica
Control de temperatura para hornos eléctricos.
Controladores de potencia para motores eléctricos.
Control de temperatura para envasadoras
Automatización industrial y gestión energética
¿Cuáles son las ventajas de los relés deestado sólido?
Los contactores de estado sólido (SSR) tienen una serie de ventajas sobre los relés electromecánicos (EMR). Estas son algunas de las ventajas que hacen que los SSR sean más atractivos que los EMR:
Mayor aislamiento entrada/salida que los relés mecánicos.
Conmutación de alta velocidad.
Bajo consumo de energía.
Sin partes móviles.
Larga vida útil, estimada en algunos casos en 10 millones de operaciones.
Gran resistencia a los golpes, las vibraciones y el ruido.
Sin rebote en los contactos ;
Tiempo de encendido/apagado rápido ;
Alta inmunidad al ruido gracias a la ausencia de contactos ;
Baja potencia de accionamiento requerida ;
Baja interferencia electromagnética ;
Puede tener varias salidas;
Control de cargas resistivas o inductivas.
Por todas estas razones, los relés de estado sólido son la opción preferida en muchas aplicaciones en las que la fiabilidad y la precisión son esenciales.
Entre las desventajas de estos productos figura su precio más elevado. Sin embargo, esta desventaja suele verse compensada por las numerosas ventajas de los SSR.
Larga vida útil
Conmutación de alta velocidad
Ultrarresistente
¿Cómo elijo mis relés de estado sólido?
Lo primero que debe saber a la hora de seleccionar sus relés de estado sólido es comprobar el tipo de entrada y salida:
¿Es corriente alterna o continua (ac dc)?
¿Tienen control de corriente o de tensión?
¿Cuál es la corriente nominal de la carga del relé?
¿Cuál es su tensión de funcionamiento?
¿Qué tipo de carga es resistiva o inductiva?
¿Cuántos circuitos o fases hay que conmutar?
Además, hay que tener en cuenta otras características técnicas importantes:
el tiempo de conmutación,
aislamiento de entrada y salida,
la tensión de control,
temperatura de funcionamiento y requisitos del disipador térmico,
corrientes de irrupción en el arranque para determinadas cargas,
los riesgos de sobretensión en función de su aplicación y condiciones de uso.
funciones de diagnóstico como corte de carga o cortocircuito.
tipo de instalación (montaje en panel, enchufable), embalaje (carril DIN).
También debes comprobar las dimensiones máximas (largo x ancho x alto), el ruido de salida y las funciones de protección. Y no te olvides de la resistencia de contacto.
