Um relé de estado sólido (SSR) ou contactor de estado sólido é um dispositivo de comutação eletrónico que utiliza um elemento de comutação eletrónico em vez de um contacto eletromecânico para estabelecer ou interromper a ligação no circuito de carga.
Vantagens dos relés de estado sólido
Os nossos relés de estado sólido têm uma série de características que os distinguem de outros dispositivos de comutação:
São construídos com níveis mais elevados de fiabilidade e desempenho do que as resistências de controlo, os indutores ou os transformadores.
Oferecem uma durabilidade excecional graças a componentes electrónicos seleccionados.
Não têm resistência interna e podem, por isso, comutar a velocidades mais elevadas sem sobreaquecimento.
Os nossos relés de estado sólido cabem em espaços apertados onde não é possível instalar interruptores maiores.
Podem substituir facilmente todos os seus relés mecânicos.
Toleram cargas de sobreintensidade elevadas e respondem a tensões repetidas e a temperaturas elevadas.
Vantagens técnicas dos relés de estado sólido
Fácil de instalar
Conceção modular
Montagem em painel ou calha DIN
Funcionamento silencioso
Precisão e fiabilidade
Baixas emissões electromagnéticas
Alta frequência de comutação
Longa vida útil
O que é um relé de estado sólido?
Os SSRs (relés de estado sólido) são concebidos para controlar cargas eléctricas de CA de alta potência com um sinal de entrada de baixa tensão.
Estes componentes electrónicos permitem que a corrente eléctrica CA ou CC seja comutada sem qualquer movimento mecânico.
São geralmente utilizados em sistemas em que os PLC ou os microcontroladores não podem fornecer a capacidade de gestão de energia necessária.
É uma categoria de produtos concorrente dos relés electromecânicos e de outros métodos de comutação.
Existem duas tecnologias de SSR:
Relé de estado sólido híbrido :
O relé híbrido de estado sólido utiliza um optoacoplador juntamente com a tecnologia convencional de tiristores para proporcionar um maior isolamento e valores de corrente.
Relés optoelectrónicos de estado sólido :
Estes relés utilizam um acoplador ótico como elemento chave de isolamento e utilizam MOSFETs de potência discretos, IGBTs ou tirístores para correntes mais elevadas.
Como é concebido um relé de estado sólido?
A estrutura interna básica de um SSR é constituída por vários elementos principais:
A interface de entrada, utilizada para isolar opticamente o circuito de saída da entrada.
Uma secção de controlo funciona como um isolador ótico. É frequentemente constituída por um ou dois díodos emissores de luz (LED) para a transmissão. Um ou mais elementos fotossensíveis, como fotodíodos ou fototransístores, são utilizados para a receção. Estes elementos fecham o circuito e permitem a passagem da corrente para a carga.
Uma secção de potência com um elemento de comutação, normalmente um tiristor, como um TRIAC, SCR ou tiristor GTO, mas os FET e os triacs também são utilizados para comutar cargas.
Como funciona um relé de estado sólido?
Os relés de estado sólido utilizam dispositivos semicondutores, como transístores, tirístores ou MOSFET, em vez de dispositivos electromecânicos, como relés, para comutar cargas resistivas ou indutivas de alta potência.
Como é que se controla um relé de estado sólido?
Os SSRs são controlados por uma pequena tensão externa aplicada aos seus terminais de controlo. Este sinal pode ser uma tensão CA ou CC. Um circuito de baixa potência pode ser utilizado para comutar os controlos das alimentações CA ou CC de uma carga de alta potência.
Um controlador de temperatura PXE ou um controlador PID PXF fornece tensão e controlo DC do contactor de estado sólido para regular a temperatura. O controlador de temperatura é responsável por ligar e desligar o SSR em resposta a alterações de temperatura. Para controlar corretamente o SSR, o controlador de temperatura deve ser corretamente selecionado. Caso contrário, o SSR pode não se ligar ou desligar à temperatura correcta, o que pode danificar equipamento sensível ou representar um risco de segurança. Além disso, o controlador de temperatura deve ser capaz de suportar a corrente exigida pelo relé de estado sólido.
Quando deve ser utilizado um relé de estado sólido?
Este componente pode ser utilizado para comutar cargas AC ou DC a partir de uma baixa tensão ou corrente. O relé de estado sólido, muitas vezes considerado como o equivalente moderno do contactor mecânico, tem muitas vantagens. É particularmente útil em locais onde a proteção contra a sobretensão é crucial. Este dispositivo oferece controlo sem contactos móveis, o que reduz o risco de desgaste e manutenção. Graças à sua função sem contacto, é ideal para circuitos que requerem uma comutação silenciosa e sem faíscas.
Outra vantagem importante é a sua capacidade de lidar com cargas multifásicas, tornando-o adequado para uma ampla gama de aplicações industriais. O relé de estado sólido é fácil de ligar, normalmente com parafusos ou fios, e pode ser equipado com um dissipador de calor para gerir a dissipação de calor. Em casos especiais, onde é necessário um controlo preciso e rápido, o relé de estado sólido oferece resultados fiáveis e consistentes. Em termos de seleção, existem muitas opções disponíveis na nossa página de produtos para satisfazer os seus requisitos específicos de corrente e tensão.
Por último, este tipo de contactor de estado sólido é frequentemente recomendado em aplicações técnicas devido à sua robustez e à sua capacidade de oferecer uma proteção óptima em vários circuitos de controlo.
Quais são as aplicações dos relés de estado sólido?
Os relés de estado sólido são amplamente utilizados em processos industriais e automação de máquinas. As principais razões para isso são sua capacidade de comutar altas tensões e correntes, e sua resistência a choques e vibrações. Eles são, portanto, ideais para ambientes onde há muito movimento ou condições adversas.
Estes produtos também podem ser utilizados em processos onde a precisão é importante, como em equipamentos médicos ou sistemas de aquisição de dados. Além disso, eles são frequentemente usados em áreas onde o espaço é limitado. Como resultado, os relés de estado sólido têm uma ampla gama de aplicações, incluindo:
Sistemas de controlo do aquecimento elétrico
Controlo da temperatura para fornos eléctricos.
Controladores de potência para motores eléctricos.
Controlo de temperatura para máquinas de embalagem
Automação industrial e gestão de energia
Quais são as vantagens dos relésde estado sólido ?
Os contactores de estado sólido (SSRs) têm várias vantagens em relação aos relés electromecânicos (EMRs). Aqui estão algumas das vantagens que tornam os SSRs mais atraentes do que os EMRs:
Maior isolamento de entrada/saída do que os relés mecânicos.
Comutação de alta velocidade.
Baixo consumo de energia.
Sem partes móveis.
Longa vida útil, estimada em alguns casos em 10 milhões de operações.
Elevada resistência aos choques, vibrações e ruídos.
Não há recuperação dos contactos ;
Tempo rápido de ligar/desligar ;
Elevada imunidade ao ruído devido à ausência de contactos ;
Necessidade de pouca potência de acionamento ;
Baixa interferência electromagnética ;
Pode ter várias saídas;
Controlo de cargas resistivas ou indutivas.
Por todas estas razões, os relés de estado sólido são a escolha preferida em muitas aplicações onde a fiabilidade e a precisão são essenciais.
As desvantagens destes produtos incluem o seu preço mais elevado. No entanto, esta desvantagem é frequentemente compensada pelas muitas vantagens dos SSRs.
Longa vida útil
Comutação de alta velocidade
Ultra-resistente
Como é que escolho os meus relés de estado sólido?
A primeira coisa que precisa de saber ao selecionar os seus relés de estado sólido é verificar o tipo de entrada e saída:
Trata-se de corrente alternada ou contínua (ac dc)?
Têm controlo de corrente ou de tensão?
Qual é a corrente nominal da carga do relé?
Qual é a sua tensão de funcionamento?
Que tipo de carga é resistiva ou indutiva?
Quantos circuitos ou fases precisam de ser comutados?
Depois, há outras características técnicas importantes a considerar:
tempo de comutação,
isolamento da entrada e da saída,
a tensão de controlo,
temperatura de funcionamento e requisitos do dissipador de calor,
correntes de arranque no arranque para determinadas cargas,
os riscos de sobretensão em função da sua aplicação e das condições de utilização.
funções de diagnóstico, tais como corte de carga ou curto-circuito.
tipo de instalação (montagem em painel, encaixe), embalagem (calha DIN).
Deve também verificar as dimensões máximas (comprimento x largura x altura), o ruído de saída e as funções de proteção. E não se esqueça da resistência de contacto!
