Qu'est-ce qu'un relais à état solide (SSR) : Comment ça fonctionne, utilisations, et plus encore
2015/11/20 SHINING E&E INDUSTRIAL
Qu'est-ce qu'un relais à état solide (SSR)
Les relais à état solide (ou relais solides) sont largement utilisés dans l'électronique moderne et les systèmes industriels comme une alternative fiable aux relais mécaniques traditionnels. Dans cet article, nous allons couvrir les bases du fonctionnement des relais à état solide, les types généraux, leurs principaux avantages et les applications les plus courantes des relais à état solide. Plongeons-y!
Qu'est-ce qu'un relais à état solide?
Un relais à état solide (SSR) est un interrupteur électronique qui contrôle des charges électriques sans pièces mobiles. Contrairement aux relais traditionnels (mécaniques) utilisant des contacts physiques pour commuter l'alimentation, les SSR s'appuient sur la technologie des semi-conducteurs pour faire le même travail. Parce qu'ils n'ont pas de contacts mécaniques qui s'usent, les SSR sont plus silencieux, durent plus longtemps et sont plus fiables.
Ils permettent à un petit signal d'entrée, généralement aussi bas que 3 volts CC, de contrôler des charges plus importantes comme des moteurs, des chauffages ou des systèmes d'éclairage. En bref, les SSR rendent la commutation plus rapide et plus fiable par rapport aux relais mécaniques. Voici quelques exemples de SSR de Shining E&E:
Parties d'un Relais à état solide
Bien que les relais à état solide semblent simples à l'extérieur, plusieurs pièces importantes fonctionnent ensemble à l'intérieur :
Circuit de contrôle (côté entrée) : C'est ici que le signal de contrôle basse tension (AC ou DC) entre. Il prépare le signal pour actionner le relais.
Optocoupleur (Photocoupleur) :Cette barrière sépare le signal d'entrée du circuit de puissance de sortie en fournissant une isolation galvanique pour bloquer le bruit et les pics de tension. Elle transfère également le signal électrique entre les circuits d'entrée et de sortie. Lorsqu'elle est activée par le circuit de contrôle, une LED du côté d'entrée brille à travers un espace vers un capteur de lumière (comme une photodiode ou un phototransistor) du côté de sortie, déclenchant ainsi le circuit de sortie.
Circuit de sortie : Cela gère le travail lourd. En utilisant des semi-conducteurs tels que des thyristors, des triacs ou des MOSFET, il contrôle le flux d'électricité vers la charge.
Dissipateur thermique : Puisque les semi-conducteurs génèrent de la chaleur, de nombreux SSR incluent un dissipateur thermique pour éviter la surchauffe.
Protection contre les surtensions : Un dispositif de sécurité intégré qui arrête le circuit pour le protéger lorsque la tension dépasse un niveau de fonctionnement sûr.
Indicateurs de statut : Certains SSR disposent de petites LED qui montrent si le relais est actif ou non, offrant aux utilisateurs un contrôle visuel rapide.
Comment fonctionne un relais à état solide ?
Le le principe de fonctionnement d'un SSR est simple une fois que vous le décomposez étape par étape :
1. Réception et traitement du signal de contrôle : L'opération commence lorsqu'un signal de contrôle basse tension, souvent aussi peu que 3V CC, est appliqué aux bornes d'entrée du SSR. Ce signal provient d'une source de contrôle. Au lieu de basculer directement la charge, le signal de contrôle active le circuit de contrôle interne du relais. À ce stade, une LED à l'intérieur de l'optocoupleur s'allume. Cette LED agit comme le "messager" qui déclenche le processus de commutation tout en maintenant le côté d'entrée électriquement isolé du côté de sortie.
2. Isolation et déclenchement du circuit de sortie : La LED à l'intérieur de l'optocoupleur brille à travers un petit espace d'air vers un composant photosensible du côté de la sortie. Cette configuration offre une isolation électrique complète entre l'entrée basse tension et la sortie haute puissance, garantissant la sécurité. Lorsque le photosenseur détecte la lumière, il déclenche les dispositifs de commutation à semi-conducteurs. Ces dispositifs agissent comme des "interrupteurs électroniques" capables de gérer des courants et des tensions beaucoup plus élevés que le signal d'entrée d'origine.
3. Activer et désactiver la charge : Une fois que les dispositifs à semi-conducteurs sont déclenchés, ils ferment le circuit de sortie, permettant au courant de circuler de la source d'alimentation vers la charge. Cela alimente instantanément le dispositif connecté. Lorsque le signal de contrôle d'entrée est désactivé, la LED à l'intérieur de l'optocoupleur s'éteint également, ce qui fait que les dispositifs à semi-conducteurs reviennent à leur état non conducteur. Cela ouvre le circuit de sortie et déconnecte l'alimentation de la charge.
Relais à état solide vs Relais mécanique
Avant de les comparer, comprenons d'abord ce qu'est un relais mécanique Un relais mécanique est un interrupteur électrique qui utilise un électroaimant et des contacts mobiles pour ouvrir ou fermer un circuit. Lorsqu'une petite tension de contrôle est appliquée, la bobine électromagnétique est alimentée, attirant les contacts ensemble (ou les éloignant) pour allumer ou éteindre une charge. Contrairement au mécanisme de commutation des relais à état solide, qui repose uniquement sur des semi-conducteurs, les relais mécaniques combinent à la fois des actions électriques et mécaniques.
Voyons maintenant comment les relais à état solide diffèrent des relais mécaniques :
Vitesse : Les SSR sont beaucoup plus rapides, commutant en environ 1 milliseconde ou moins. Les relais mécaniques sont plus lents car leurs contacts ont besoin de temps pour se déplacer, généralement autour de 10 millisecondes ou plus.
Durée de vie : Sans pièces mobiles à s'user, les SSR peuvent durer des millions de cycles. Les relais mécaniques souffrent de l'usure des contacts, des arcs, et échouent finalement plus rapidement que les SSR.
Bruit et interférences : Les SSR fonctionnent silencieusement et génèrent très peu d'interférences électromagnétiques (EMI). Les relais mécaniques émettent un bruit de clic lors de la commutation et peuvent introduire du bruit dans le circuit.
Durabilité : Les SSR sont plus résistants à la poussière, à la saleté, aux chocs et aux vibrations, car leurs composants sont généralement scellés. Les relais mécaniques sont plus vulnérables dans des environnements difficiles.
Dissipation de chaleur : Les SSR génèrent plus de chaleur pendant leur fonctionnement en raison des variations de tension, nécessitant souvent un dissipateur de chaleur pour se refroidir. Les relais mécaniques n'ont généralement pas besoin de refroidissement supplémentaire car ils ne génèrent qu'une petite portion de chaleur, qui peut être gérée par l'enceinte.
Efficacité énergétique : Les SSR consomment moins d'énergie pendant leur fonctionnement, en particulier à des courants plus élevés. Les relais mécaniques consomment généralement plus.
Gestion des surtensions : Les relais mécaniques gèrent souvent mieux les courants de surtension plus élevés que les SSR, ce qui les rend adaptés à certaines applications haute puissance.
Mode de défaillance : Les SSR ont tendance à échouer dans un état fermé (bloqué), ce qui peut poser un problème de sécurité si ce n'est pas géré. Les relais mécaniques échouent généralement ouverts, coupant le circuit.
Coût et maintenance : Les SSR coûtent plus cher à l'achat mais nécessitent moins d'entretien et durent plus longtemps. Les relais mécaniques sont moins chers au départ mais peuvent nécessiter un remplacement fréquent.
Caractéristique | Relais à état solide | Relais Mécanique |
Méthode de Commutation | Électronique (semi-conducteurs, pas de pièces mobiles) | Bobine électromagnétique + contacts mobiles |
Vitesse de Commutation | Très rapide (~1 ms) | Plus lent (~10 ms ou plus) |
Durée de Vie | Très long (millions de cycles) | Limité (usure due aux arcs et contacts) |
Bruit | Silencieux | Clic audible |
Durabilité | Résistant aux chocs, à la poussière, aux vibrations | Sensible à l'environnement |
Génération de chaleur | Plus élevé, nécessite un dissipateur thermique | Inférieur, pas de refroidissement supplémentaire nécessaire |
Efficacité énergétique | Consommation d'énergie inférieure | Consommation d'énergie supérieure |
Gestion des surtensions | Limité | Meilleur pour gérer les fortes surtensions |
Mode de défaillance | Échoue souvent en position fermée (bloqué ON) | Échoue souvent en position ouverte (bloqué OFF) |
Coût | Plus élevé au départ, entretien inférieur | Moins élevé au départ, entretien supérieur |
Les deux les relais à état solide et les relais mécaniques servent le même objectif : contrôler des charges électriques, mais ils excellent de différentes manières. Les relais à état solide (SSR) sont idéaux lorsque vous avez besoin de temps de réponse rapides, d'un fonctionnement silencieux, d'une longue durée de vie et de durabilité dans des environnements difficiles. Les relais mécaniques, en revanche, restent un choix pratique pour les applications qui exigent une capacité de surcharge élevée ou lorsque le coût est la principale préoccupation.
Types de relais à état solide
Relais à état solide ne sont pas universels. Ils existent en différents types, chacun conçu pour une charge ou un besoin de commutation spécifique. Voici les catégories les plus courantes :
Par type de courant de sortie
Relais SSR AC : Conçus pour contrôler des charges en courant alternatif (AC). Ils reposent généralement sur des triacs ou des thyristors et peuvent s'éteindre automatiquement lorsque l'onde AC traverse zéro. Cela les rend inadaptés aux charges en courant continu, car le courant continu n'a pas de point zéro.
Relais SSR DC : Conçus pour des charges en courant continu (DC), utilisant souvent des MOSFET ou des IGBT. Beaucoup incluent une diode pour se protéger contre les pics de courant résiduels provenant de charges inductives.
Relais SSR AC/DC : Ces relais polyvalents peuvent gérer à la fois des charges AC et DC, bien que généralement à des tensions et des courants plus faibles. Ils incluent souvent une protection intégrée pour améliorer la sécurité et la fiabilité.
En changeant de comportement
SSR à passage par zéro : Ceci attend que la tension AC passe par zéro avant de commuter. Cela réduit le bruit électrique et les interférences, les rendant idéaux pour les charges résistives telles que les chauffages.
SSR à allumage aléatoire : Ceci commute immédiatement lorsque le signal de contrôle est appliqué, sans attendre le point de passage par zéro. Ils sont utiles pour les charges inductives et lorsque des commutations rapides sont nécessaires.
SSR à contrôle de phase : Au lieu de simplement s'allumer et s'éteindre, ceux-ci ajustent la phase de l'onde AC pour contrôler la quantité d'énergie que la charge reçoit. Ils sont courants dans les lumières dimmables et les systèmes de chauffage précis.
Par méthode d'isolation
SSR à optocoupleur : Ceci utilise la lumière comme barrière d'isolation. Une LED du côté d'entrée brille sur un capteur photo du côté de sortie, déclenchant l'interrupteur tout en maintenant les circuits électriquement séparés.
Relais Reed couplés SSR : Ceci combine un petit relais reed avec un commutateur à semi-conducteurs. Le relais ferme un circuit basse puissance qui entraîne ensuite le commutateur à état solide.
SSR couplés par transformateur : Ici, un transformateur transmet le signal d'entrée au côté de sortie, fournissant une isolation avant de déclencher des thyristors.
Conceptions spéciales
SSR haute fréquence : Conçus pour des applications exigeantes comme le chauffage RF ou le chauffage par induction, où les signaux commutent extrêmement rapidement.
SSR triphasés : Conçus pour des équipements industriels, ceux-ci peuvent contrôler des charges AC triphasées en combinant trois SSR dans un seul boîtier.
Avantages et inconvénients de les relais à état solide
Relais à état solide offrent de nombreux avantages. Comme ils n'ont pas de pièces mobiles, ils ne souffrent pas de l'usure, ce qui les rend plus fiables et durables. Les SSR de haute qualité peuvent atteindre un temps moyen avant défaillance (MTTF) de plus de 15 ans, ce qui signifie moins de temps d'arrêt et moins de coûts de maintenance au cours de leur durée de vie.
Une autre force majeure est la vitesse de commutation. Les SSR peuvent activer ou désactiver des circuits en seulement quelques millisecondes, voire microsecondes, beaucoup plus rapidement que les relais mécaniques. Cette réponse rapide est particulièrement importante dans des applications telles que les équipements médicaux, les tests de laboratoire et les systèmes de sécurité où le timing est crucial.
Ils génèrent également beaucoup moins d'EMI et de bruit électrique puisqu'il n'y a pas d'arc de contact. Les SSR à passage par zéro vont encore plus loin en commutant au point de zéro tension, aidant à minimiser les perturbations dans les équipements sensibles.
Les SSR fonctionnent également silencieusement, ce qui les rend idéaux dans des environnements calmes tels que les hôpitaux et les bureaux. Leur conception électronique scellée les rend résistants aux vibrations, aux chocs, à la poussière et à la corrosion, améliorant la durabilité dans les environnements industriels. De plus, les SSR sont compacts, écoénergétiques, et dans certains cas, peuvent gérer des charges élevées ou inductives exigeantes sans problèmes de performance.
Cependant, les SSR ne sont pas sans limitations. L'une des plus grandes préoccupations est la génération de chaleur. Parce qu'ils perdent environ 1 à 2 % de l'énergie de la charge sous forme de chaleur, un refroidissement approprié avec des dissipateurs thermiques ou une gestion thermique est souvent nécessaire.
Coût est un autre facteur car ils sont généralement plus chers à l'achat que les relais mécaniques, ce qui peut être un inconvénient dans les projets sensibles au budget. Les SSR introduisent également une petite chute de tension sur la sortie, ce qui peut affecter des charges très sensibles. Ils sont vulnérables aux pics de tension également, donc des dispositifs de protection sont généralement nécessaires.
Enfin, leur mode de défaillance le plus courant est de échec "fermé," ce qui signifie que la charge reste alimentée même lorsque le signal de contrôle est supprimé. Cela peut poser des risques de sécurité et d'incendie s'il n'est pas géré correctement.
Avantages des SSR
|
Inconvénients des SSRs
|
Quels sont les Usages des relais à état solide ?
Automatisation industrielle
Dans l'automatisation industrielle, les SSR sont utilisés pour un commutateur rapide et précis dans de nombreuses applications. Ils contrôlent à la fois les moteurs AC et DC, gèrent la distribution d'énergie et commutent les vannes dans les processus automatisés. Ils sont également essentiels dans les chaînes de montage et les machines CNC pour le travail du bois, le travail des métaux et le traitement des plastiques, où un commutateur rapide et fiable améliore l'efficacité et la sécurité.
Applications automobiles
Dans le secteur automobile, les SSR remplacent les relais mécaniques en raison de leur durabilité et de leur EMI réduite. Ils sont essentiels dans les véhicules électriques pour commuter des charges haute puissance, ainsi que dans les systèmes de gestion du moteur, les circuits de variation des phares et les commandes des feux de brouillard. Leur taille compacte et leur fiabilité les rendent idéaux pour les systèmes de véhicules modernes.
Systèmes de chauffage et de climatisation (CVC)
Les SSR sont essentiels pour un contrôle efficace du chauffage et de la climatisation. Ils aident à réguler la température dans les systèmes CVC, les unités de réfrigération, les fours industriels, les fours électriques, les climatiseurs et les chauffages. En fournissant un commutateur silencieux et précis, ils réduisent la consommation d'énergie tout en maintenant des températures stables.
Contrôle de l'éclairage
En raison de leur commutation rapide et silencieuse, les SSR sont largement utilisés dans les applications d'éclairage. Ils offrent un gradation et une commutation fiables pour l'éclairage de scène, les espaces commerciaux, l'éclairage public et les matrices LED, offrant un contrôle précis sans générer de bruit ni de scintillement.
Secteur médical et biotechnologique
Les SSR jouent un rôle vital dans les équipements médicaux et biotechnologiques où la précision, la sécurité et la fiabilité sont essentielles. Ils sont largement utilisés pour le contrôle de la température dans des dispositifs tels que les générateurs de dialyse, les incubateurs pour nourrissons, les stérilisateurs, les analyseurs de sang, les centrifugeuses, les fours de laboratoire et les réfrigérateurs ou congélateurs médicaux. Les SSR soutiennent également les dispositifs de thermothérapie comme les couvertures chauffantes et garantissent des conditions stables dans les chambres d'hôpital et les unités de soins intensifs.
Au-delà de la température, ils aident à contrôler des environnements stériles dans les laboratoires de biotechnologie et fournissent un contrôle moteur précis dans les lits médicaux, les fauteuils dentaires, les pompes à perfusion, les machines de dialyse et les équipements de réhabilitation, y compris les robots et les exosquelettes.
Raisons courantes d'échec pour les relais à état solide
Bien que les relais à état solide soient connus pour leur longue durée de vie et leur haute fiabilité, ils peuvent néanmoins échouer s'ils ne sont pas sélectionnés, installés ou utilisés correctement. Comprendre les causes courantes d'échec peut aider à prévenir les problèmes et à prolonger la durée de vie du relais.
Problèmes de surchauffe
La chaleur est la principale cause de défaillance du SSR. Puisqu'il dissipe 1 à 2 % de l'énergie de la charge sous forme de chaleur, un courant excessif peut rapidement les pousser au-delà de leurs limites de fonctionnement sûres. Si un dissipateur thermique est manquant, sous-dimensionné ou mal ventilé, la base du relais peut dépasser sa limite recommandée de 85°C (185°F). Des températures ambiantes élevées, des cycles fréquents de mise sous/hors tension, ou même un courant de fuite en état "éteint" peuvent tous contribuer à la surchauffe. Une fois surchauffé, le SSR peut échouer de manière intermittente ou permanente.
Surcharge et surtension
Les charges telles que les moteurs, les lampes à incandescence ou les transformateurs demandent souvent une montée de courant lors de leur mise sous tension. Ces courants d'appel, s'ils ne sont pas pris en compte, peuvent endommager l'électronique du SSR. De même, les pics de tension causés par des charges inductives ou des fluctuations du réseau électrique peuvent endommager le relais si des dispositifs de protection appropriés ne sont pas installés ou entretenus.
Erreurs de câblage et d'installation
Un câblage incorrect est un autre problème fréquent. Des connexions lâches ou de mauvaise qualité créent une résistance supplémentaire, ce qui génère de la chaleur inutile. Pour les SSR à courant continu, inverser la polarité de la charge peut provoquer un fonctionnement non intentionnel ou des dommages. Une installation incorrecte des composants de protection, tels que des diodes placées à l'envers, peut également détruire le SSR ou même l'alimentation. La poussière et des conditions environnementales difficiles peuvent aggraver ces problèmes au fil du temps.
Chargement et incohérences d'application
Utiliser le mauvais type de SSR pour une charge spécifique conduit souvent à un échec. Par exemple, les SSR AC ne peuvent pas commuter des charges DC car le DC n'atteint jamais zéro, laissant le relais en permanence "activé". De même, si le courant de charge est inférieur à la puissance minimale du SSR, le relais peut ne pas commuter correctement.
Les SSR à zéro croisement, qui sont conçus pour des charges résistives, peuvent mal fonctionner avec des charges inductives, tandis que les SSR DC nécessitent des diodes de protection appropriées pour gérer les courants résiduels des dispositifs inductifs. Même la petite chute de tension à travers la sortie d'un SSR peut parfois affecter des charges sensibles.
Facteurs externes et vieillissement
Enfin, les stress externes peuvent dégrader les SSR au fil du temps. Un risque courant est la décharge électrostatique (ESD), une libération soudaine d'électricité statique, semblable à une petite décharge électrique. Même les décharges à faible tension, souvent trop faibles pour que les humains les remarquent, peuvent endommager les composants semi-conducteurs sensibles à l'intérieur d'un SSR ou les affaiblir de sorte qu'ils échouent plus tard.
Une autre préoccupation est la défaillance de l'isolation. Normalement, les matériaux isolants bloquent le flux de courant, mais des années de stress électrique, de chaleur ou de facteurs environnementaux tels que la poussière et l'humidité peuvent les affaiblir. Une fois que le champ électrique dépasse la résistance du matériau, l'isolation devient conductrice, créant des chemins de fuite ou des courts-circuits.
Et bien que les relais à état solide durent généralement plus longtemps que les relais mécaniques, le chauffage et le refroidissement répétés pendant le fonctionnement usent progressivement les matériaux internes et les connexions, conduisant finalement à une défaillance.
Comment choisir le bon Relais à état solide
Choisir le bon relais à état solide est essentiel pour garantir un fonctionnement fiable et sûr. Comme tous les SSR ne sont pas conçus pour les mêmes applications, vous devrez évaluer votre type de charge, vos exigences en matière de tension et de courant, ainsi que l'environnement dans lequel le relais sera utilisé. Voici les facteurs clés à prendre en compte :
Déterminer les exigences en matière de tension
Tout d'abord, déterminez si votre charge utilise du courant alternatif (CA) ou du courant continu (CC). Cela a son importance car la plupart des relais à état solide (SSR) sont conçus pour un seul type. Les SSR CA sont construits pour s'éteindre lorsque le CA passe par zéro, ce qui ne se produit pas en CC, donc ils ne fonctionneront pas avec des charges CC. De même, les SSR CC ne sont pas conçus pour gérer l'alimentation CA.
Pour les petits projets, il existe également des SSR AC/DC qui peuvent gérer les deux, mais généralement à des tensions faibles. Après cela, examinez la tension maximale de fonctionnement dont votre système a besoin. Il est préférable de choisir un SSR avec une tension nominale d'environ une fois et demie à deux fois supérieure à votre tension de fonctionnement réelle. Cette marge de sécurité aide à gérer les pics et les fluctuations.
Déterminer les exigences actuelles
Le courant est tout aussi important que la tension. Commencez par calculer le courant moyen de votre charge, que vous pouvez trouver en divisant sa puissance par la tension de fonctionnement. Mais rappelez-vous, de nombreux appareils nécessitent une forte poussée de courant lorsqu'ils sont allumés pour la première fois. Les moteurs, les ampoules et les transformateurs en sont de bons exemples : ils peuvent tirer plusieurs fois leur courant normal au démarrage.
Vérifiez la fiche technique pour les valeurs de surtension et choisissez un SSR qui peut gérer à la fois le courant moyen et la surtension. Choisir un SSR légèrement surdimensionné est généralement préférable car il fonctionne plus frais et dure plus longtemps.
Comprendre le type de charge pour les applications AC
Si vous commutiez des charges AC, le type de charge est important. Pour les charges résistives comme les chauffages, les fours ou les ampoules à incandescence, un SSR à passage par zéro est le meilleur choix. Il s'active uniquement lorsque la tension AC passe par zéro, ce qui réduit le bruit électrique.
Mais si vous travaillez avec des charges inductives, telles que des moteurs, des transformateurs ou des lampes fluorescentes plus anciennes, vous devriez choisir un SSR à mise sous tension aléatoire. Les charges inductives stockent de l'énergie dans des champs magnétiques, ce qui entraîne un retard dans le flux de courant par rapport à la tension. Si un SSR à passage par zéro est utilisé, il peut avoir du mal à allumer ou éteindre correctement ces charges, ce qui peut parfois entraîner des dysfonctionnements ou même un échec à s'éteindre.
Un SSR à activation aléatoire évite ce problème en commutant immédiatement dès que le signal de contrôle est appliqué, indépendamment de la position de l'onde AC. Cette réponse instantanée le rend beaucoup mieux adapté aux applications inductives, garantissant un fonctionnement fiable et stable.
Considérez les exigences du signal de contrôle
Le côté d'entrée du SSR est activé par un signal de contrôle, généralement une source DC basse tension. La fiche technique vous indiquera la plage de tension exacte nécessaire pour le déclencher : de nombreux SSR s'allument avec aussi peu que 3V.
Assurez-vous que l'appareil fournissant le signal de contrôle, qu'il s'agisse d'un PLC, d'un microcontrôleur ou d'un interrupteur, peut fournir le niveau correct. Pensez également au type de connexions nécessaires des deux côtés, entrée et sortie, afin que l'installation se déroule sans problème.
Besoins en dissipateur thermique
La fiche technique précisera si un dissipateur de chaleur est nécessaire. Une bonne règle de base est de maintenir la base métallique du relais en dessous de 85°C (185°F). Si un dissipateur de chaleur est nécessaire, installez le SSR correctement et utilisez de la pâte thermique ou des coussinets pour améliorer le transfert de chaleur. Assurez-vous également qu'il y a suffisamment de circulation d'air autour du relais pour que la chaleur ne soit pas piégée.
Dispositifs de protection
Ajouter des dispositifs de protection est un moyen intelligent d'étendre la durée de vie de votre SSR.
Pour les SSR AC, placez un varistor à oxyde de métal (MOV) à travers les bornes de sortie. Le MOV agit comme un absorbeur de surtension, protégeant le relais des pics de tension dommageables. Pour les SSR DC utilisés avec des charges inductives, placez une diode à travers la charge pour empêcher les courants résiduels d'endommager le relais.
Les fusibles sont également essentiels pour protéger l'alimentation électrique, tandis que les circuits snubber peuvent aider à prévenir les déclenchements intempestifs dans les applications AC. Ces composants supplémentaires agissent comme des filets de sécurité, empêchant les dommages tant au relais qu'à votre équipement.
Fonctionnalité Spéciale
Enfin, réfléchissez à savoir si votre application nécessite plus qu'un simple commutateur marche/arrêt. Si vous avez besoin d'un gradateur ou d'un contrôle de puissance progressif, recherchez un SSR à contrôle proportionnel, également appelé relais à contrôle de phase.
Pour des systèmes spécialisés comme le chauffage RF ou le chauffage par induction, choisissez des SSR haute fréquence conçus pour répondre à ces exigences. Associer le relais à la tâche garantit de meilleures performances.
Comment câbler un relais à semi-conducteurs?
Câblage d'un relais à semi-conducteurs nécessite une attention particulière tant du côté de contrôle que du côté de la charge du circuit, ainsi que des considérations de sécurité.
La première étape consiste toujours à vérifier la fiche technique fournie par le fabricant. Cela vous indiquera exactement comment le relais doit être câblé et quels sont les terminaux. En général, vous verrez deux terminaux marqués pour l'entrée de contrôle (souvent étiquetés "Contrôle +" et "Contrôle -") et deux pour la sortie de charge (généralement étiquetés "Charge +" et "Charge -").
Sur le côté du circuit de contrôle, connectez votre source de contrôle basse tension aux bornes d'entrée. Pour les signaux CC, assurez-vous que la polarité est correcte, c'est-à-dire positif sur positif et négatif sur négatif ; sinon, le relais peut ne pas fonctionner. La plupart des SSR nécessitent au moins 3 volts ou plus sur le côté de contrôle pour s'activer, mais confirmez toujours la valeur exacte dans la fiche technique.
Sur le charger le côté du circuit, connectez le dispositif que vous souhaitez contrôler aux bornes de charge du SSR. Ces connexions sont conçues pour gérer des tensions et des courants plus élevés, alors assurez-vous d'utiliser le bon calibre de fil et de bien sécuriser toutes les bornes.
Étant donné que de nombreux SSR génèrent de la chaleur, surtout lorsqu'ils gèrent des courants plus élevés, il est important de considérer le refroidissement. La fiche technique vous indiquera si un dissipateur thermique est nécessaire. Si c'est le cas, montez le SSR sur un dissipateur thermique approprié et appliquez de la pâte thermique pour garantir un transfert de chaleur efficace et des températures de fonctionnement sûres.
Enfin, suivez toujours les précautions de sécurité. Vérifiez vos câblages avant d'appliquer l'alimentation, et lorsque vous travaillez avec des circuits sous tension, utilisez un équipement de protection approprié, comme des gants isolants et des lunettes de sécurité. Assurez-vous également que des fusibles ou des disjoncteurs appropriés sont en place pour protéger contre les surcharges, et ne contournez jamais les exigences de mise à la terre. Alimentez progressivement et surveillez le relais lors de son premier fonctionnement pour vous assurer qu'il commute correctement sans surchauffer.
Comment câbler un SSR de Shining E&E ?
Les SSRs de Shining E&E sont conçus avec quatre bornes. Les deux supérieures sont pour la charge (votre appareil ou équipement), et les deux inférieures sont pour le signal de contrôle (l'alimentation du commutateur). Une fois que vous comprenez cela, le câblage devient simple. Tout d'abord, nous devons savoir ce que fait chaque borne :
Borne 1 & 2 – Côté charge : Connectez ici l'alimentation et l'appareil que vous souhaitez contrôler (par exemple, un moteur ou une lampe).
Terminal 3 (+) – Contrôle Positif : Connectez-vous au côté positif de la petite alimentation de contrôle (DC).
Terminal 4 (–) – Contrôle Négatif : Connectez-vous au côté négatif (masse) de l'alimentation de contrôle.
Pensez au côté de contrôle comme au « bouton marche/arrêt » et au côté de charge comme à « l'objet qui est allumé ».
Câblage d'un SSR DC-AC monophasé
Ce type (modèle SSR-SXXDA) est souvent utilisé lorsque votre côté de contrôle est une petite tension DC, mais que votre charge est AC.
Sur le côté de charge, connectez votre appareil (comme une lampe ou un moteur) entre les bornes 1 et 2. Cela fonctionne avec 5–120 VDC.
Sur le côté de contrôle, connectez votre signal DC (4–32 VDC). La borne 3 reçoit le fil positif, et la borne 4 reçoit le fil négatif.
Lorsque le signal de contrôle est appliqué, le relais active silencieusement votre charge.
Câblage d'un SSR AC–AC monophasé
Si votre contrôle et votre charge sont tous deux AC, alors vous utiliserez le SSR-SXXAA.
Sur le côté de charge, connectez l'appareil AC entre les bornes 1 et 2 (24–280 VAC).
Sur le côté de contrôle, branchez simplement votre tension de contrôle AC (80–240 VAC) aux bornes 3 et 4.
C'est tout—pas de pièces mobiles, pas de clics, juste un commutateur fluide.
Câblage d'un SSR DC-AC triphasé
Vous avez un équipement plus grand, comme un moteur triphasé ? C'est là que le SSR-TXXDA entre en jeu.
Sur le côté de charge, connectez chaque ligne AC (L1, L2, L3) à travers les sorties du relais à votre machine.
Sur le côté de contrôle, cela fonctionne de la même manière que la version DC-AC monophasée. Utilisez un petit signal DC (4–32 VDC) entre les bornes 3 et 4.
SSR AC-AC monophasé (Modèle : SSR-SXXAA)
Côté charge : Connectez votre charge AC (24–280VAC) entre les bornes 1 et 2.
Côté contrôle : Appliquez 80–240 VAC aux bornes 3 et 4.
Cette version est utilisée lorsque le contrôle et la charge sont tous deux alimentés en courant alternatif.
SSR DC–AC triphasé (Modèle : SSR-TXXDA)
Côté charge : Connectez chacune des trois lignes AC (L1, L2, L3) aux sorties du relais, puis à votre charge.
Côté contrôle : Identique à la version DC–AC monophasée. Utilisez un signal de contrôle de 4–32 VDC sur les bornes 3 et 4.
Cela vous permet de contrôler un moteur triphasé ou d'autres équipements lourds avec juste un petit signal DC.
Shining E&E: Votre Global Fournisseur de relais à état solide
Relais à état solide rassembler vitesse, fiabilité et fonctionnement silencieux, les rendant essentiels dans des secteurs allant des équipements médicaux à l'automatisation industrielle. En comprenant comment ils fonctionnent, leurs avantages et comment choisir le bon modèle, vous pouvez les appliquer en toute confiance dans vos propres systèmes. Mais avoir le bon fournisseur est tout aussi important que de choisir le bon relais.
SHINING E&E INDUSTRIAL CO., LTD. est ici pour soutenir vos projets avec une qualité certifiée et plus de 40 ans d'expertise. Que vous ayez besoin de modèles standards ou de solutions personnalisées, notre équipe est prête à fournir des réponses rapides et des prix compétitifs. Contactez-nous aujourd'hui ou envoyez-nous un e-mail pour demander un devis ou obtenir des informations détaillées sur les produits.—laissez-nous vous aider à dynamiser votre entreprise avec des solutions fiables.