Relè a stato solido: cos'è e quali vantaggi offre

Relè a stato solido

Un relè a stato solido o SSR (Solid State Relay), è un dispositivo che ha lo stesso scopo di un relè convenzionale, ma presenta alcuni vantaggi come vedrai in questo articolo. Se non ricordi bene cos'è un relè o a cosa serve, puoi farlo anche tu Vedi ulteriori informazioni in questo altro articolo.

Detto questo, vediamo tutto quello che c'è da sapere a riguardo dispositivo elettronico:

Cos'è un relè elettromeccanico?

modulo relè per Arduino

Un relè elettromagnetico, spesso chiamato semplicemente relè, è un dispositivo elettromeccanico utilizzato per controllare un circuito elettrico attraverso l'uso di una bobina elettromagnetica. È fondamentalmente un interruttore che viene azionato applicando o rimuovendo una corrente elettrica nella bobina del relè. Quando la bobina è eccitata crea un campo magnetico che attrae o respinge una leva o un interruttore interno al relè, aprendo o chiudendo i contatti elettrici, a seconda che siano NC o NO, come abbiamo visto nell'altro articolo che vi consiglio leggere all'inizio.

Questi relè vengono utilizzati in una varietà di applicazioni per eseguire funzioni come commutazione di circuiti elettrici ad alta potenza o isolamento elettrico tra due circuiti che funzionano con diversi tipi di corrente, come DC e AC. Sono particolarmente utili nelle situazioni in cui è necessario controllare un circuito da remoto o quando si desidera isolare un circuito di controllo da uno di potenza superiore. I relè possono essere trovati in un'ampia gamma di dispositivi e sistemi, dagli elettrodomestici e le apparecchiature industriali ai sistemi di controllo e automazione.

Cos'è un relè a stato solido?

Relè a stato solido

Un Relè a stato solido è un dispositivo di commutazione elettronico che consente il flusso di corrente elettrica quando viene applicata una piccola corrente ai suoi terminali di controllo, o lo impedisce quando non viene applicata corrente. Cioè, in questo senso è molto simile al funzionamento del relè convenzionale.

Questi relè a stato solido includono un sensore che risponde a un segnale di controllo, un interruttore elettronico a stato solido che gestisce il circuito di carico e un meccanismo di accoppiamento che attiva l'interruttore senza la necessità di spostare componenti meccanici, come nel caso dell'elettromagnetico. D'altra parte, questi relè possono essere progettati per commutare sia corrente alternata che continua.

Per rendere ciò possibile senza parti in movimento, semiconduttori di potenza, come tiristori e transistor, per controllare correnti fino a più di 100 ampere di intensità. Inoltre, essendo allo stato solido, si caratterizzano per la capacità di commutare a velocità molto elevate, dell'ordine dei millisecondi, rispetto ai relè elettromeccanici, e non hanno contatti meccanici che si usurano nel tempo. Ma non ci sono solo vantaggi, come vedremo più avanti.

Per l'isolamento elettrico tra i due circuiti, il segnale di controllo è accoppiato al circuito di controllo e viene utilizzato dalla maggior parte degli SSR accoppiamento ottico. Ciò implica che la tensione di controllo attiva un LED interno che illumina e attiva un diodo fotosensibile (fotovoltaico), che, a sua volta, controlla il TRIAC (utilizzato in AC), SCR o MOSFET (di solito ce ne sono uno o più in parallelo a CC) per cambiare e passare da aperto a chiuso o viceversa…

Vantaggi e svantaggi dei relè a stato solido

Come puoi immaginare, il relè a stato solido ha Vantaggi rispetto ad un relè elettromeccanico, come:

  • Menor tamano.
  • Funzionamento a bassa tensione, con attivazione possibile da 1,5 V o meno.
  • Non prevedendo parti in movimento è completamente silenzioso.
  • Sono più veloci di quelli magnetici, poiché hanno tempi di risposta di millisecondi.
  • Non avendo parti meccaniche che si usurano o contatti che si deteriorano a correnti elevate, questi relè sono più affidabili e durevoli.
  • La resistenza di uscita rimane costante indipendentemente dall'uso.
  • Connessioni senza rimbalzo, evitando fluttuazioni nella commutazione dei contatti.
  • Non producono scintille o archi elettrici che possono essere pericolosi in ambienti infiammabili.
  • Più resistente agli urti, alle vibrazioni, ecc., poiché non ha parti in movimento che possono rompersi.
  • Non emettono onde elettromagnetiche che potrebbero causare interferenze in altri dispositivi.

Come ogni cosa, anche loro lo hanno fatto i suoi svantaggi, come:

  • Emettono calore a causa della resistenza, il che significa perdite.
  • La polarità dell'uscita può influenzare i relè a stato solido, cosa che non accade in quelli elettromeccanici.
  • A causa della loro capacità di commutazione notevolmente più rapida, i relè a stato solido possono subire false commutazioni a causa di carichi transitori.
  • Tendono a rimanere in circuito chiuso in caso di guasto, mentre i relè elettromeccanici tendono a rimanere nello stato aperto. Questo può essere positivo per alcune applicazioni, ma non per tutte...

applicazioni

I relè a stato solido (SSR) possono essere utilizzati in moltitudine di applicazioni, come:

  • Controllo del carico sia in DC che in AC, per controllare riscaldatori elettrici, illuminazione, motori, elettrodomestici, riscaldamento, raffreddamento, pompe dell'acqua per l'irrigazione, ecc. Ad esempio, possono essere utilizzati in un circuito che attiva un ventilatore se la temperatura sale fino a determinati gradi, utilizzando un sensore di temperatura.
  • Automazione industriale. Poiché sono interruttori controllati in corrente, possono essere utilizzati nei sistemi di controllo industriale per l'automazione di macchinari e processi.
  • Attrezzature mediche come macchine per risonanza magnetica, apparecchiature per analisi cliniche e sistemi di terapia fisica per controllare la potenza e i dispositivi di queste apparecchiature.
  • Controllo del carico resistivo e reattivo. I relè a stato solido sono utili nelle applicazioni in cui è necessario commutare carichi resistivi (come i riscaldatori) e carichi reattivi (come i motori) grazie alla loro capacità di gestire un'ampia varietà di tipi di carico.
  • Nei sistemi di trasporto, come nelle applicazioni di trasporto ferroviario e pubblico, gli SSR vengono utilizzati per controllare segnali, illuminazione e sistemi di controllo del traffico.
  • Altri…

Dove acquistare un relè a stato solido?

Se desideri acquista un relè a stato solido, puoi acquistarlo a pochissimo nei negozi specializzati o sulle piattaforme di vendita online come Amazon:

Utilizza il relè a stato solido con Arduino

Arduino IDE, tipi di dati, programmazione

Per utilizzare un relè a stato solido con Arduino il collegamento è molto semplice, soprattutto se si utilizza un modulo SSR. Per collegare questo relè alla scheda Arduino, devi farlo effettuare i seguenti collegamenti:

  • DC+: questo ingresso relè è collegato alla connessione 5v della scheda Arduino.
  • DC-: quest'altro ingresso del relè si collega al GND o alla connessione di terra della scheda Arduino.
  • CH1: se si tratta di un relè a stato solido a canale singolo, come quello che daremo come esempio, questo ingresso relè sarà collegato a un'uscita digitale Arduino per controllare, ad esempio, il D9.
  • NO/C: sono le uscite del relè a stato solido che verrà collegato al dispositivo che vogliamo controllare. Ad esempio, una lampadina. Tieni in considerazione la scheda tecnica del relè che acquisti e i limiti imposti. Ad esempio, alcuni tollerano solo un carico di 250 V CA e un'intensità massima di 2 A, attenzione a non superarlo...

Detto questo, ora vediamo come sarebbe programmato, utilizzando questo semplice schizzo di esempio:

const int pin = 9;      //Pin de control del relé en el que lo hayas conectado, en este caso D9.
 
void setup()
{
  Serial.begin(9600);    //Iniciar puerto serie
  pinMode(pin, OUTPUT);  //Definir pin D9 como salida para el envío de señal.
}
 
void loop()
{
  digitalWrite(pin, HIGH);   // Poner el D9 en estado alto para activar el relé
  delay(5000);               // Esperar 5 segundos
  digitalWrite(pin, LOW);    // Poner el D9 en estado bajo, para desactivar. 
  delay(5000);               // Esperar 5 segundos
}

Come puoi vedere, è un codice molto semplice, quindi puoi modificarlo e imparare come utilizzare il relè. In questo caso abbiamo semplicemente creato un loop in modo che il relè passi costantemente da uno stato all'altro...


Puoi essere il primo a lasciare un commento

Lascia un tuo commento

L'indirizzo email non verrà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati con *

*

*

  1. Responsabile dei dati: Miguel Ángel Gatón
  2. Scopo dei dati: controllo SPAM, gestione commenti.
  3. Legittimazione: il tuo consenso
  4. Comunicazione dei dati: I dati non saranno oggetto di comunicazione a terzi se non per obbligo di legge.
  5. Archiviazione dati: database ospitato da Occentus Networks (UE)
  6. Diritti: in qualsiasi momento puoi limitare, recuperare ed eliminare le tue informazioni.