Como escolher um rele de estado solido: SSR vs rele eletromecanico, dimensionamento do dissipador, comutacao na passagem por zero vs disparo aleatorio, cargas CA/CC e quando um SSR e a escolha certa.
Um rele de estado solido (SSR) comuta uma carga sem contatos moveis: um semicondutor faz o trabalho em vez de uma bobina e uma armadura. Para montadores de paineis, OEMs e importadores que compram componentes de controle na Asia, essa unica diferenca muda o modo de falha, o ruido, a vida util e o dissipador que precisa ser parafusado. Este guia cobre quando um SSR realmente supera um rele eletromecanico (EMR), as correntes de carga e o resfriamento que voce precisa acertar, e onde um EMR ainda e a escolha mais barata e segura.
Dentro de um SSR, uma pequena entrada optoisolada aciona um dispositivo de comutacao de potencia - tipicamente um TRIAC para cargas CA ou MOSFET/IGBT para CC. Nao ha arco, nem repique, nem desgaste por comutacao. O lado de controle geralmente e 3-32 V CC ou 90-280 V CA; o lado de saida carrega a carga. Como a comutacao e optica e de estado solido, o rele pode operar dezenas de milhoes de vezes onde um EMR ja teria soldado ou picado seus contatos ha muito tempo.
Use um SSR onde a comutacao e frequente, o silencio importa ou a carga e sensivel ao repique e a EMI - fornos, soldadores de plastico, dimmers, equipamentos de laboratorio.
| Parametro | SSR | EMR |
|---|---|---|
| Queda em conducoo | 1-1,6 V no dispositivo, dissipada como calor | quase 0 V, desprezivel |
| Fuga desligado | corrente de fuga da ordem de mA | essencialmente zero |
| Suporte a surto | limitado pela junta; precisa de margem | capacidade de fechamento muito alta |
| Abertura de sobrecarga | nao elimina uma falha | alguns tipos podem |
| Custo | maior por polo | menor |
O que mais prejudica os projetistas e o calor e a fuga. A tensao que cai no SSR e dissipada como calor no dispositivo, entao cada ampere de carga precisa de dissipador. E a pequena fuga desligado significa que uma carga nunca fica totalmente morta - otimo para aquecedores, problema para uma carga que deve ficar totalmente desenergizada.
A potencia dissipada P e aproximadamente corrente de carga x queda em conducoo. Para 10 A com 1,2 V de queda, sao cerca de 12 W de calor. Escolha um dissipador cuja resistencia termica mantenha a junta abaixo do maximo (geralmente 100-125 C) na sua ambiente. Guia rapido:
| Corrente de carga | Dissipador tipico |
|---|---|
| ate 5 A | pequeno aletado ou montagem em trilho DIN |
| 5-15 A | dissipador extrudado medio; ar forcado se fechado |
| 15-40 A | grande dissipador mais ventilador ou montagem em painel |
Se o SSR vive em um painel selado, reduza bastante ou adicione ventilacao - o calor preso e a causa numero um de falhas em campo.
SSRs de passagem por zero comutam no proximo zero da CA, suprindo EMI e surto - o padrao para aquecedores e cargas resistivas. SSRs de disparo aleatorio (controle de fase) comutam imediatamente, necessarios para lacos PID rapidos e dimerizacao. Use o tipo errado e um controlador de aquecedor inunda o painel de EMI, ou um laco de fase nunca dispara limpo.
SSRs CA (TRIAC) bloqueiam ambos os semiperiodos desligados; SSRs CC usam MOSFET e devem ser escolhidos para a polaridade e tensao corretas. Nunca coloque um SSR CA em uma carga CC - ele fica parcialmente conduzindo e queima. Sempre especifique a tensao e corrente de carga, incluindo o surto a frio de um aquecedor ou lampada (geralmente 10x a corrente de operacao).
A ELEHPD fornece reles de estado solido em trilho DIN nas versoes CA e CC, com opcoes de passagem por zero e disparo aleatorio, de 5 A a 100 A, construidos segundo a IEC e prontos para ficar ao lado de contatores, reles termicos e fontes no mesmo painel.
Um SSR nao tem contatos moveis, entao sua vida e definida pela temperatura de junta, nao pelo numero de ciclos; em comutacao frequente ele supera um EMR por ordens de grandeza. O EMR so ganha quando a comutacao e rara e o custo e prioritario.
Qualquer SSR com corrente real dissipa calor igual a corrente x queda em conducoo (tipicamente 1-1,6 V). Abaixo de poucos amperes o montagem em trilho DIN basta, mas a partir de 5 A voce precisa de um dissipador dimensionado para manter a junta no limite. Pular isso e a causa mais comum de falha.
Nao. SSRs CA usam TRIAC que bloqueiam ambas as polaridades no zero; SSRs CC usam MOSFET e exigem polaridade correta. Colocar um SSR CA em carga CC o deixa parcialmente conduzindo e o destroi. Especifique sempre o tipo de carga.
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