Solid State Relais

Techniek en applicatie

Over het algemeen werken solid state relais op dezelfde manier als elektromechanische relais, behalve dat deze relais contactloos zijn en elektronische componenten zoals triacs, thyristors en vermogenstransistors gebruiken als onderdeel van het schakelelement. Een ingangssignaal naar een SSR schakelt de uitgang van een niet-geleidende toestand naar een geleidende toestand, waarbij het belastingscircuit wordt in- en uitgeschakeld. In plaats van een magnetisch circuit te gebruiken voor het tussensignaal om galvanische isolatie tussen de ingang en de uitgang te bereiken, zoals bij het elektromechanische relais, gebruiken SSR’s opto-elektronica, capacitieve verbinding en elektrische veldkoppeling als tussensignaal. Daarom reageren SSR’s snel, zijn ze zeer goed bestand tegen trillingen en schokken, zijn ze stil bij het schakelen en worden ze niet beïnvloed door de aanwezigheid van stof, gassen en andere verontreinigingen.

Vanwege het materiaalontwerp hebben solid-state relais een beperkt schakelbereik en capaciteit, beperkt door de grootte en de thermische weerstand van de schakelcomponenten. Hoewel SSR’s alleen een normaal open (NO) uitgang hebben en verschillende schakelelementen nodig hebben voor AC en DC, bieden deze producten een langere schakellevensduur dankzij het contactloze systeem, hebben ze onder bepaalde omstandigheden een hoge schakelbetrouwbaarheid en kunnen ze AC-belastingen schakelen op specifieke punten in de cyclus, zoals uitschakelen wanneer de belastingsstroom nul overschrijdt en inschakelen wanneer de belastingsspanning nul overschrijdt. En in de meeste gevallen kunnen SSR’s rechtstreeks vanaf andere elektronische schakelingen worden bestuurd.

Omgekeerd hebben solid-state relais geen galvanische scheiding in het belastingscircuit wanneer ze uit zijn en omdat deze zeer gevoelig zijn voor externe elektrische invloeden – zoals spanningspieken, pieken en sterke elektrische velden, hebben SSR’s beveiligingscircuits en ultrasnelle zekeringen nodig. Een andere gebruiksoverweging is de noodzaak om hogere vermogensbelastingen te schakelen. Dit soort toepassingen vereisen een hoger ingangsvermogen voor schakelen met een hoger uitgangsvermogen. Als gevolg hiervan zullen deze vereisten het apparaat waarschijnlijk ertoe aanzetten een koellichaam te gebruiken bij het schakelen van hoge stromen, wat te wijten is aan de warmte die wordt gegenereerd door het schakelelement. Zoals bij elke toepassingsoverweging van dit type, zal de toevoeging van een koellichaam de grootte/het gewicht van het totale onderdeel vergroten.