Qu'est-ce que le relais à semi-conducteur (SSR)?

Qu'est-ce que le relais à semi-conducteur (SSR)?

Le Solid State Relay (également appelé SSR, SS Relay, relais SSR ou commutateur SSR) est un dispositif de commutation électronique intégré sans contact qui est assemblé de manière compacte à partir d’un circuit intégré et de composants discrets . En fonction des caractéristiques de commutation des composants électroniques (tels que transistors de commutation, thyristors bidirectionnels et autres composants à semi-conducteurs), les relais statiques peuvent commuter très rapidement les états "ON" et "OFF" de la charge via le circuit électronique , tout comme la fonction des relais mécaniques traditionnels. Comparé au précédent relais " contact bobine-ampoule ", à savoir relais électromécaniqueEMR), il n'y a pas de pièce mécanique mobile à l'intérieur du SSR, et il n'y a également aucune action mécanique pendant le processus de commutation du SSR. Par conséquent, le relais statiqueest également appelé " commutateur sans contact ".

Les caractéristiques structurelles du commutateur SSR le rendent supérieur au EMR. Les principaux avantages des relais à semi-conducteurs sont les suivants:

● Le composant semi-conducteur agit comme un commutateur pour le relais, qui est de petite taille (taille compacte) et de longue durée de vie (longue durée de vie).

● Une meilleure compatibilité électro-magnétique que DME - immunité aux perturbations radioélectriques (RFI) et interférences électromagnétiques (EMI), faible interférence électromagnétique et faible rayonnement électromagnétique .

● Pas de pièces mobiles, pas d' usure mécanique , pas de bruit d'action, pas de défaillance mécanique et une grande fiabilité.

● Pas d' étincelle , pas d' arc , pas de combustion, pas de rebond de contact et pas d' usure entre les contacts .

● Avec la fonction "conduction à tension nulle, arrêt du courant nul", il est facile d'obtenir une commutation "tension nulle".

● Vitesse de commutation rapide (la vitesse de commutation SSR est 100 fois supérieure à celle d'un EMR général), fréquence de fonctionnement élevée.

● Sensibilité élevée, signaux de commande de niveau électrique faibles (le SSR peut piloter directement des charges de courant importantes via les signaux de commande de courant faibles), compatibles avec les circuits logiques ( circuits TTL, CMOS, DTL, HTL), faciles à mettre en œuvre de multiples fonctions.

● Généralement emballé avec un matériau isolant , avec une bonne résistance à l'humidité , au mildiou , à la corrosion , aux vibrations , aux chocs et aux performances anti-déflagrantes .

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En outre, la fonction d’amplification et d’entraînement du relais à semi-conducteurs convient parfaitement à l’actionnement d’un actionneur de forte puissance , qui est plus fiable que les relais électromagnétiques (EMR). Les commutateurs de commande des relais à semi-conducteurs nécessitent une très faible puissance , de sorte que les faibles courants de commande peuvent être utilisés pour contrôler des courants de charge élevés. De plus, le relais à semi-conducteurs utilise une technologie d' isolation optoélectronique mature et fiable entre les bornes d'entrée et de sortie. Cette technologie permet au signal de sortie du dispositif basse consommationà connecter directement aux bornes de commande d'entrée du relais à semi-conducteurs, à commander le dispositif haute puissance au niveau de la borne de sortie du relais à semi-conducteurs sans nécessiter de circuit de protection supplémentaire pour protéger le dispositif à faible courant, car Current Device "(connecté à la borne d’entrée SSR) et les" grandes alimentations de contrôle "(connectées à la borne de sortie SSR) ont été isolés électriquement. De plus, les relais à semi-conducteurs AC utilisent la technologie du " détecteur de passage à zéro " pour appliquer en toute sécurité le AC-SSR à l'interface de sortie de l'ordinateur sans causer une série d'interférences ou même de graves pannes à l'ordinateur. Et ces fonctionnalités ne peuvent pas être implémentées par EMR.

En raison des caractéristiques inhérentes aux relais à semi-conducteurs et des avantages susmentionnés, le SSR est largement utilisé dans divers domaines depuis sa publication en 1974. Il a complètement remplacé les relais électromagnétiques dans de nombreux domaines où les relais électromagnétiques ne peuvent pas s’appliquer. En particulier dans le domaine des systèmes de contrôle automatique des ordinateurs , car le relais à semi-conducteurs nécessite une très faible puissance de commande et est compatible avec le circuit logique. Il peut également piloter directement le circuit de sortie sans recourir à un tampon numériqueintermédiaire supplémentaire .

À l' heure actuelle, l'état solide relais fonctionnent bien dans militaires , chimiques dispositifs de contrôle d'automatisation, industrielle, électro mobile , télécommunications équipement, électronique de contrôle civil, ainsi que des applications de sécurité et de l' instrumentation, tels que le système de chauffage du four électrique , machine à commande numérique par ordinateur (machine à commande numérique ), machines télécommandées , électrovanne , équipement médical , système de contrôle de l'éclairage (tel que feux tricolores , scintillateur , système de contrôle de l'éclairage de la scène ), appareils électroménagers(tels que lave-linge , cuisinière électrique , four , réfrigérateur , climatiseur ), matériel de bureau (tel que photocopieur , imprimantes , télécopieurs et imprimantes multifonctions ), systèmes de sécurité incendie , système de charge de véhicule électrique , etc. Dans l’ensemble, les relais à semi-conducteurs peuvent être utilisés dans n’importe quelle application nécessitant une stabilité élevée (isolation optique, immunité élevée), des performances élevées (vitesse de commutation élevée, courant de charge élevé) et une petite taille de boîtier.

Bien entendu, les relais à semi-conducteurs présentent également certains inconvénients, notamment: chute de tension à l' état passant et courant de fuite en sortie , mesures de dissipation de la chaleur nécessaires , coût d'achat supérieur à celui des relais EMR, les relais CC et AC ne sont pas universels, état de commande unique, nombre réduit des groupes de contact et une faible capacité de surcharge . Certains relais à semi-conducteurs personnalisés peuvent résoudre certains des problèmes ci-dessus, mais ces inconvénients doivent être pris en compte et optimisés lors de la conception de circuits et de l'application de relais statiques pour maximiser les avantages des relais à semi-conducteurs.