Cos'è il relè a stato solido (SSR)
Il relè a stato solido (noto anche come SSR, relè SS, relè SSR o interruttore SSR) è un dispositivo di commutazione elettronico senza contatto integrato assemblato in modo compatto da un circuito integrato (IC) e componenti discreti . A seconda delle caratteristiche di commutazione dei componenti elettronici (come transistor di commutazione, tiristori bidirezionali e altri componenti a semiconduttore), gli SSR sono in grado di commutare lo stato "ON" e "OFF" del carico molto rapidamente attraverso il circuito elettronico , proprio come la funzione dei relè meccanici tradizionali. Rispetto al precedente relè " contatto bobina-reed ", vale a dire relè elettromeccanico（EMR), non vi è alcuna parte meccanica mobile all'interno dell'SSR e non vi è inoltre alcuna azione meccanica durante il processo di commutazione dell'SSR. Pertanto, il relè a stato solido è anche chiamato " interruttore senza contatto ".
Le caratteristiche strutturali dell'interruttore SSR lo rendono superiore all'EMR. I principali vantaggi dei relè a stato solido sono i seguenti:
● Il componente a semiconduttore funge da interruttore per il relè, di dimensioni ridotte (dimensioni compatte) e di lunga durata (lunga durata).
● Migliore compatibilità elettromagnetica rispetto all'EMR: immunità alle interferenze in radiofrequenza (RFI) e alle interferenze elettromagnetiche (EMI), bassa interferenza elettromagnetica e bassa radiazione elettromagnetica .
● Nessuna parte in movimento, nessuna usura meccanica , nessun rumore di azione, nessun guasto meccanico e alta affidabilità.
● Nessuna scintilla , nessun arco , nessuna combustione, nessun rimbalzo dei contatti e nessuna usura tra i contatti .
● Con la funzione "conduzione a tensione zero, spegnimento a corrente zero", commutazione "zero tensione" facile da ottenere.
● Velocità di commutazione rapida (la velocità di commutazione SSR è 100 volte superiore a EMR generale), alta frequenza operativa.
● Segnali di controllo ad alta sensibilità e basso livello elettrico (SSR può guidare direttamente grandi carichi di corrente attraverso i segnali di controllo di piccola corrente), compatibile con circuiti logici ( circuiti TTL, CMOS, DTL, HTL), facile da implementare molteplici funzioni.
● Generalmente confezionato da materiale isolante , con buona resistenza all'umidità , resistenza muffe , resistenza alla corrosione , resistenza alle vibrazioni , resistenza agli urtie antideflagrante prestazioni.
Inoltre, l'amplificazione e la funzione di azionamento del relè a stato solido sono molto adatte per pilotare attuatori ad alta potenza , che è più affidabile dei relè elettromagnetici (EMR). Gli interruttori di controllo dei relè a stato solido richiedono una potenza molto bassa , quindi le correnti di controllo basse possono essere utilizzate per controllare correnti di carico elevate. Inoltre, il relè a stato solido utilizza una tecnologia di isolamento optoelettronica matura e affidabile tra i terminali di ingresso e di uscita. Questa tecnologia consente il segnale di uscita del dispositivo a bassa potenzaessere collegato direttamente ai terminali di controllo di ingresso del relè a stato solido, per controllare il dispositivo ad alta potenza sul terminale di uscita del relè a stato solido senza la necessità di ulteriori circuiti di protezione per proteggere il dispositivo a corrente debole, perché il "piccolo controllo il dispositivo corrente "(collegato al terminale di ingresso SSR) e gli" alimentatori di controllo di grandi dimensioni "(collegati al terminale di uscita SSR) sono stati isolati elettricamente. Inoltre, i relè a stato solido CA utilizzano la tecnologia del " rilevatore di attraversamento zero " per applicare in sicurezza l'AC-SSR all'interfaccia di uscita del computer senza causare una serie di interferenze o persino gravi guasti al computer. E queste funzionalità non possono essere implementate da EMR.
A causa delle caratteristiche intrinseche dei relè a stato solido e dei vantaggi di cui sopra, l'SSR è stato ampiamente utilizzato in vari campi da quando è uscito nel 1974 e ha completamente sostituito i relè elettromagnetici in molti campi in cui i relè elettromagnetici non possono essere applicati. Soprattutto nel campo del sistema di controllo automatico del computer , perché il relè a stato solido richiede una potenza di azionamento molto bassa e sono compatibili con il circuito logico e può anche guidare direttamente il circuito di uscita senza la necessità di un buffer digitale intermedio aggiuntivo .
Allo stato attuale, i relè a stato solido funzionano bene in dispositivi di controllo dell'automazione militare , chimica , industriale, elettro mobile , telecomunicazioni , apparecchiature di controllo elettronico civile, nonché in applicazioni di sicurezza e strumentazione, come il sistema di riscaldamento del forno elettrico , la macchina a controllo numerico del computer (macchina CNC ), macchine telecomandate , elettrovalvola , attrezzatura medica , sistema di controllo dell'illuminazione (come semaforo , scintillatore , sistema di controllo dell'illuminazione del palcoscenico ), elettrodomestici(come lavatrice , cucina elettrica , forno , frigorifero , condizionatore d'aria ), attrezzature per ufficio (come fotocopiatrice , stampanti , fax e stampanti multifunzione ), sistemi di sicurezza antincendio , sistema di ricarica per veicoli elettrici e così via. Tutto sommato, i relè a stato solido possono essere utilizzati in qualsiasi applicazione che richieda elevata stabilità (isolamento ottico, elevata immunità), alte prestazioni (alta velocità di commutazione, alta corrente di carico) e dimensioni ridotte del pacchetto.
Naturalmente, i relè a stato solido presentano anche alcuni svantaggi, tra cui: esistono caduta di tensione nello stato e corrente di dispersione in uscita , sono necessarie misure di dissipazione del calore , costi di acquisto più elevati rispetto a EMR, relè CC e relè CA non sono universali, stato di controllo singolo, piccolo numero di gruppi di contatti e scarsa capacità di sovraccarico . Mentre alcuni speciali relè a stato solido personalizzati possono risolvere alcuni dei suddetti problemi, questi svantaggi devono essere considerati e ottimizzati durante la progettazione di circuiti e l'applicazione di SSR per massimizzare i vantaggi dei relè a stato solido.
