Relés de estado sólido
O papel de interruptores confiáveis em sistemas de automação modernos é muito importante. Em termos de campos tecnológicos modernos, como sistemas de comunicação, eletrônicos de consumo e automotivos ou automação industrial, em todos os lugares há uma transição gradual, mas clara, de esquemas de comutação familiares para os convencionais. relés eletromagnéticos e mover acionadores de contato para ferramentas de comutação mais confiáveis, como relés de estado sólido.
Os semicondutores substituem corretamente os dispositivos mecânicos de comutação e controle, mesmo em circuitos com cargas de corrente poderosas, porque o processo de aprimoramento dos semicondutores a cada ano agrada com características cada vez mais altas dos interruptores de energia.
O relé semicondutor contém em seu design poderosos interruptores de energia que substituem com sucesso os contatos dos tradicionais relés eletromagnéticos, acionadores de partida e contatores. Esses relés avançados de estado sólido podem alternar cargas de até 250 amperes, sendo mais confiáveis.
A isolação galvânica dos circuitos de controle e executivo não requer medidas de isolação adicionais para tal relé. Os relés de estado sólido servem como uma interface onde os circuitos de controle de baixa tensão e os circuitos de potência de alta tensão são isolados um do outro. A estrutura dos relés de estado sólido de diferentes fabricantes é relativamente semelhante e todos os relés desse tipo apresentam apenas diferenças muito pequenas.
O circuito de entrada desse relé de estado sólido pode consistir em um resistor em série com um optoacoplador ou pode ser mais complexo. A função do circuito de entrada é receber um sinal de controle para comutação subsequente.
Mais abaixo no circuito está o isolamento óptico, que fornece isolamento entre os circuitos de entrada, intermediário e de saída do relé de estado sólido. O sinal de entrada é processado por um circuito de disparo que controla a comutação da saída do relé de estado sólido.
O circuito de comutação fornece tensão à carga. Normalmente, esta parte consiste em um transistor, tiristor ou triac.
Para operação confiável de relés de estado sólido sob várias condições, incluindo cargas indutivas, é necessário um circuito de proteção. No entanto, apesar da presença de um circuito de proteção em todos os relés de estado sólido, ainda existem várias modificações, sendo que alguns desses relés não permitem cargas indutivas, enquanto outros são especialmente adaptados para eles.
Os semicondutores de potência têm alguma resistência interna; portanto, quando a carga é trocada, o relé de estado sólido esquenta. Quando aquecido acima de 60 graus Celsius, o valor permitido da corrente comutada diminui, portanto, sob condições operacionais severas, esse relé requer dissipação de calor adicional.Um radiador ou mesmo refrigeração a ar é usado para isso.
Para cargas indutivas, é recomendável fornecer uma reserva de corrente permitida de 2 a 4 vezes e, se estivermos falando sobre o controle de um motor assíncrono, a reserva de corrente deve ser dez vezes.
A tensão atual ao controlar uma carga poderosa de natureza ativa é eliminada usando um relé de comutação de corrente zero; esses relés são equipados com uma unidade de controle de circuito de gatilho adicional que evita a partida por sobrecarga. Mas ao controlar uma carga de natureza capacitiva ou indutiva, uma margem de corrente considerável deve ser fornecida.
Como regra, um relé CC com corrente constante já possui uma reserva para um aumento de três vezes na corrente nominal de curto prazo (não mais que 10 milissegundos) quando sobrecarregado na inicialização e relés tiristores - dez vezes.
Para resistência ao ruído de impulso, um circuito RC é instalado em um relé sólido em paralelo com o circuito de saída, mas para uma proteção mais confiável, é necessário conectar varistores externos em paralelo com cada uma das fases desse relé.
A documentação técnica fornecida pelo fabricante, como regra, contém todos os dados abrangentes sobre as características de um determinado relé sólido e seus modos de operação permitidos e áreas de aplicação em geral.