Relevador de estado solido diagrama
Relé de estado sólido vs mosfet
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Un relé de estado sólido (SSR) es un dispositivo electrónico de conmutación que se enciende o apaga cuando se aplica una tensión externa (CA o CC) a través de sus terminales de control. Cumple la misma función que un relé electromecánico, pero no tiene piezas móviles y, por tanto, su vida útil es mayor. Los SSR están formados por un sensor que responde a una entrada adecuada (señal de control), un dispositivo de conmutación electrónico de estado sólido que conmuta la alimentación del circuito de carga y un mecanismo de acoplamiento que permite que la señal de control active este interruptor sin piezas mecánicas. El relé puede estar diseñado para conmutar cargas de CA o CC.
Los relés de estado sólido empaquetados utilizan dispositivos semiconductores de potencia, como tiristores y transistores, para conmutar corrientes de hasta unos cien amperios. Los relés de estado sólido tienen velocidades de conmutación más rápidas que las de los relés electromecánicos y no tienen contactos físicos que se desgasten. Los usuarios de relés de estado sólido deben tener en cuenta la incapacidad de un SSR para soportar una gran sobrecarga momentánea como puede hacerlo un relé electromecánico, así como su mayor resistencia a la conexión.
Relé de estado sólido frente a relé mecánico
Los relés de estado sólido (SSR) activan o desactivan la alimentación de otros dispositivos, de forma similar a un interruptor físico. Sin embargo, en lugar de ser conmutados por la interacción humana como un interruptor físico, los SSR se conmutan electrónicamente.
Con los SSR, puede controlar dispositivos de alta corriente, como luces o aparatos, con señales de baja corriente, como una señal de CC estándar de una salida digital. Muchos SSR se encienden con una tensión de 3V o superior. Esto los hace perfectos para su uso con las salidas de los Phidget InterfaceKits, o cualquier otro dispositivo con una salida digital, como el OUT1100 – Digital Output Phidget. El uso de los puertos de un VINT Hub en modo de salida digital puede no funcionar, ya que pueden no proporcionar suficiente potencia para activar el SSR. Si su salida digital no es lo suficientemente potente, es posible que desee conectar un MOSFET externo para conmutar un suministro más adecuado para controlar el SSR.
El reto consiste en elegir un tipo de SSR adecuado para su aplicación. No existe un único SSR perfecto para todas las aplicaciones. Para elegir un SSR para su aplicación particular, siga la sección Elección de un SSR.
Relé de protección
A medida que el control electrónico impregna las aplicaciones de consumo, comerciales, médicas e industriales, aumenta la necesidad de circuitos de baja tensión o baja corriente para conmutar circuitos de alta tensión o alta corriente. Aunque los relés electromecánicos (EMR) tienen su lugar, a menudo se prefieren los relés de estado sólido (SSR) debido a su pequeño tamaño, menor coste, alta velocidad, bajo ruido eléctrico y audible, y fiabilidad.
Aunque sean populares, para aplicar correctamente los SSR los diseñadores deben comprender los matices de su funcionamiento y características físicas y eléctricas. De este modo, podrán adaptar cuidadosamente el SSR adecuado a la entrada, la salida, la carga y la situación térmica de la aplicación para garantizar el éxito del diseño.
Tabla 1: Aunque el principio básico de funcionamiento es el mismo, los distintos proveedores utilizan diversas denominaciones para sus SSR, algunas de las cuales ponen de relieve su implementación única o patentada. (Fuente de la imagen: Omron Corp.)
Independientemente de la nomenclatura utilizada, el principio de funcionamiento es el mismo y es una extensión del conocido y ampliamente utilizado optoacoplador (también llamado optoaislador). En su forma más simple, hay un LED en el lado de entrada y un fototransistor en el lado de salida, separados por un camino óptico del orden de milímetros (Figura 1). Dependiendo de los niveles de tensión y corriente, se puede utilizar un SCR fotosensible o un TRIAC en lugar del fototransistor.
Diagrama del circuito del relé de estado sólido de corriente continua
A diferencia de los relés electromecánicos (EMR), que utilizan bobinas, campos magnéticos, muelles y contactos mecánicos para operar y conmutar un suministro, el relé de estado sólido, o SSR, no tiene partes móviles, sino que utiliza las propiedades eléctricas y ópticas de los semiconductores de estado sólido para realizar sus funciones de aislamiento y conmutación de entrada a salida.
Al igual que un relé electromecánico normal, los SSR proporcionan un aislamiento eléctrico completo entre sus contactos de entrada y salida, y su salida actúa como un interruptor eléctrico convencional, ya que tiene una resistencia muy alta, casi infinita, cuando no es conductora (abierta), y una resistencia muy baja cuando es conductora (cerrada). Los relés de estado sólido pueden diseñarse para conmutar corrientes de CA o CC utilizando una salida de SCR, TRIAC o transistor de conmutación en lugar de los habituales contactos mecánicos normalmente abiertos (NO).
Aunque el relé de estado sólido y el relé electromecánico son fundamentalmente similares en cuanto a que su entrada de baja tensión está aislada eléctricamente de la salida que conmuta y controla una carga, los relés electromecánicos tienen un ciclo de vida limitado de los contactos, pueden ocupar mucho espacio y tienen velocidades de conmutación más lentas, especialmente los relés y contactores de potencia grandes. Los relés de estado sólido no tienen estas limitaciones.
