Un relè allo stato solido (SSR) o contattore allo stato solido è un dispositivo di commutazione elettronica che utilizza un elemento di commutazione elettronico al posto di un contatto elettromeccanico per effettuare o interrompere la connessione nel circuito di carico.
Vantaggi dei relè allo stato solido
I nostri relè a stato solido presentano una serie di caratteristiche che li distinguono da altri dispositivi di commutazione:
Sono costruiti con livelli di affidabilità e prestazioni superiori rispetto a resistenze, induttori o trasformatori di controllo.
Offrono una durata eccezionale grazie a componenti elettronici selezionati.
Non hanno resistenza interna e possono quindi commutare a velocità più elevate senza surriscaldarsi.
I nostri relè a stato solido si adattano a spazi ristretti dove non è possibile installare interruttori più grandi.
Possono sostituire facilmente tutti i relè meccanici.
Tollerano carichi di sovracorrente elevati e rispondono a sollecitazioni ripetute e a temperature elevate.
Vantaggi tecnici dei relè a stato solido
Facile da installare
Design modulare
Montaggio a pannello o su guida DIN
Funzionamento silenzioso
Precisione e affidabilità
Basse emissioni elettromagnetiche
Alta frequenza di commutazione
Lunga durata di vita
Che cos'è un relè allo stato solido?
Gli SSR (relè allo stato solido) sono progettati per controllare carichi elettrici CA di elevata potenza con un segnale di ingresso a bassa tensione.
Questi componenti elettronici consentono di commutare la corrente elettrica CA o CC senza alcun movimento meccanico.
Sono generalmente utilizzati nei sistemi in cui i PLC o i microcontrollori non sono in grado di fornire la capacità di gestione dell'alimentazione richiesta.
Si tratta di una categoria di prodotti competitiva rispetto ai relè elettromeccanici e ad altri metodi di commutazione.
Esistono due tecnologie SSR:
Relè ibrido a stato solido:
Il relè ibrido allo stato solido utilizza un optoaccoppiatore accanto alla tecnologia convenzionale dei tiristori per fornire un isolamento e valori di corrente più elevati.
Relè optoelettronici a stato solido:
Questi relè utilizzano un accoppiatore ottico come elemento chiave di isolamento e impiegano MOSFET di potenza discreti, IGBT o tiristori per correnti nominali più elevate.
Come viene progettato un relè a stato solido?
La struttura interna di base di un SSR è costituita da diversi elementi principali:
L'interfaccia di ingresso, utilizzata per isolare otticamente il circuito di uscita dall'ingresso.
Una sezione di controllo funge da isolatore ottico. Spesso è composta da uno o due diodi a emissione luminosa (LED) per la trasmissione. Per la ricezione vengono utilizzati uno o più elementi fotosensibili come fotodiodi o fototransistor. Questi elementi chiudono il circuito e consentono il passaggio della corrente al carico.
Una sezione di potenza con un elemento di commutazione, di solito un tiristore come un TRIAC, un SCR o un tiristore GTO, ma anche FET e triac sono utilizzati per commutare i carichi.
Come funziona un relè allo stato solido?
I relè allo stato solido utilizzano dispositivi a semiconduttore come transistor, tiristori o MOSFET invece di dispositivi elettromeccanici come i relè per commutare carichi resistivi o induttivi ad alta potenza.
Come si controlla un relè a stato solido?
I relè statici sono controllati da una piccola tensione esterna applicata ai loro terminali di controllo. Questo segnale può essere una tensione CA o CC. Un circuito a bassa potenza può essere utilizzato per commutare i comandi delle alimentazioni CA o CC di un carico ad alta potenza.
Un controllore di temperatura PXE o un controllore PID PXF controlla la tensione e la corrente continua del contattore a stato solido per regolare la temperatura. Il regolatore di temperatura è responsabile dell'accensione e dello spegnimento del relè statico in risposta alle variazioni di temperatura. Per controllare correttamente il relè statico, il regolatore di temperatura deve essere selezionato correttamente. In caso contrario, il relè statico potrebbe non accendersi o spegnersi alla temperatura corretta, con il rischio di danneggiare apparecchiature sensibili o di costituire un pericolo per la sicurezza. Inoltre, il regolatore di temperatura deve essere in grado di gestire la corrente richiesta dal relè a stato solido.
Quando si dovrebbe utilizzare un relè a stato solido?
Questo componente può essere utilizzato per commutare carichi CA o CC a partire da una bassa tensione o corrente. Il relè a stato solido, spesso considerato l'equivalente moderno del contattore meccanico, presenta numerosi vantaggi. È particolarmente utile nei luoghi in cui la protezione contro le sovratensioni è fondamentale. Questo dispositivo offre un controllo senza contatti in movimento, riducendo così il rischio di usura e manutenzione. Grazie alla sua funzione contactless, è ideale per i circuiti che richiedono una commutazione silenziosa e senza scintille.
Un altro vantaggio fondamentale è la capacità di gestire carichi multifase, che lo rende adatto a un'ampia gamma di applicazioni industriali. Il relè allo stato solido è facile da collegare, di solito con viti o fili, e può essere dotato di un dissipatore per gestire la dissipazione del calore. In casi particolari, dove è richiesto un controllo preciso e veloce, il relè allo stato solido offre risultati affidabili e costanti. Per quanto riguarda la scelta, sulla nostra pagina dei prodotti sono disponibili numerose opzioni per soddisfare le vostre specifiche esigenze di corrente e tensione.
Infine, questo tipo di contattore a stato solido è spesso raccomandato nelle applicazioni tecniche per la sua robustezza e la capacità di offrire una protezione ottimale in vari circuiti di controllo.
Quali sono le applicazioni dei relè allo stato solido?
I relè allo stato solido sono ampiamente utilizzati nei processi industriali e nell'automazione delle macchine. I motivi principali sono la capacità di commutare tensioni e correnti elevate e la resistenza a urti e vibrazioni. Sono quindi ideali per gli ambienti in cui c'è molto movimento o condizioni difficili.
Questi prodotti possono essere utilizzati anche in processi in cui la precisione è importante, come nelle apparecchiature mediche o nei sistemi di acquisizione dati. Inoltre, sono spesso utilizzati in aree in cui lo spazio è limitato. Di conseguenza, i relè allo stato solido hanno un'ampia gamma di applicazioni, tra cui:
Sistemi di controllo del riscaldamento elettrico
Controllo della temperatura per i forni elettrici.
Controllori di potenza per motori elettrici.
Controllo della temperatura per le macchine da imballaggio
Automazione industriale e gestione dell'energia
Quali sono i vantaggi dei relèallo stato solido ?
I contattori a stato solido (SSR) presentano una serie di vantaggi rispetto ai relè elettromeccanici (EMR). Ecco alcuni dei vantaggi che rendono gli SSR più interessanti degli EMR:
Isolamento ingresso/uscita più elevato rispetto ai relè meccanici.
Commutazione ad alta velocità.
Basso consumo energetico.
Nessuna parte in movimento.
Lunga durata, stimata in alcuni casi a 10 milioni di operazioni.
Elevata resistenza a urti, vibrazioni e rumore.
Nessun rimbalzo nei contatti ;
Tempo di accensione/spegnimento rapido ;
Elevata immunità ai disturbi grazie all'assenza di contatti ;
Richiede una bassa potenza di azionamento ;
Bassa interferenza elettromagnetica ;
Può avere più uscite;
Controllo di carichi resistivi o induttivi.
Per tutti questi motivi, i relè allo stato solido sono la scelta preferita in molte applicazioni in cui affidabilità e precisione sono essenziali.
Tra gli svantaggi di questi prodotti c'è il prezzo più elevato. Tuttavia, questo svantaggio è spesso compensato dai numerosi vantaggi degli SSR.
Lunga durata di vita
Commutazione ad alta velocità
Ultra resistente
Come scegliere i relè a stato solido?
La prima cosa da sapere quando si scelgono i relè allo stato solido è verificare il tipo di ingresso e di uscita:
Si tratta di corrente alternata o continua (ac dc)?
Hanno un controllo di corrente o di tensione?
Qual è la corrente nominale del carico del relè?
Qual è la sua tensione di esercizio?
Che tipo di carico è resistivo o induttivo?
Quanti circuiti o fasi devono essere commutati?
Ci sono poi altre importanti caratteristiche tecniche da considerare:
tempo di commutazione,
isolamento dell'ingresso e dell'uscita,
la tensione di controllo,
temperatura di esercizio e requisiti del dissipatore,
correnti di spunto all'avvio per determinati carichi,
i rischi di sovratensione a seconda dell'applicazione e delle condizioni d'uso.
funzioni diagnostiche come l'interruzione del carico o il cortocircuito.
tipo di installazione (montaggio a pannello, plug-in), imballaggio (guida DIN).
È necessario verificare anche le dimensioni massime (lunghezza x larghezza x altezza), il rumore in uscita e le funzioni di protezione. E non dimenticate la resistenza di contatto!
