5 de março de 2021

Funcionamento de um relé de estado sólido

Por Max Pedroso

Relés de estado sólido ou SSR (da sigla em inglês, Solid State Relay), são dispositivos eletrônicos capazes de efetuar o chaveamento eletrônico de cargas elevadas, a partir de pequenos sinais de comando.

Figura 1 – Relé de estado sólido modelo SSR E40, da Eletrodinâmica.

A partir de um pequeno sinal, na faixa dos 4 até aproximadamente 32 VCC ou VCA, como a saída de tensão de um controlador de temperatura eletrônico por exemplo, podemos atuar sobre uma carga de maior consumo, fornecendo correntes na casa de até dezenas de amperes.

A aplicação mais comum dos relés de estado sólido se dá na área de automação industrial, em aquecimentos elétricos. Suas principais vantagens são:

Maior velocidade de chaveamento, em comparação as contactoras eletromecânicas.
Não possui partes móveis internas, sendo assim mais resistente a choques e vibrações mecânicas.
Não gera arco-voltaico e, por consequência, não gera interferências eletromagnéticas durante o chaveamento.

Internamente, um relé de estado sólido possui um componente eletrônico chamado Transistor de potência, no caso de SSR capazes de acionarem corrente contínua. No caso dos modelos que acionam corrente alternada na potência, temos um Tiristor ou um TRIAC, sendo estes os modelos mais comuns encontrados no mercado.

Alguns cuidados devem ser tomados ao se trabalhar com componentes a estado sólido. O principal deles é em relação a curto-circuito na etapa de potência. Como o elemento de chaveamento é um semicondutor, o mesmo apresenta uma sensibilidade maior a surtos de corrente elevada, comparado ao um contato eletromecânico. Para sua proteção é recomendado o uso de fusíveis do tipo ultra-rápido, com valor de corrente de rompimento igual a nominal de corrente máxima do SSR, conectados em série com a carga, seguindo a sequência: Fase da rede elétrica > Seccionadora > Fusível > Relé > Carga > Neutro.

Outro cuidado importante com os SSR é referente a dissipação de calor. Observa-se que todo relé de estado sólido deverá ser instalado sobre um perfil de alumínio com aletas de dissipação, responsáveis por transferirem o calor residual do seu gabinete, para o ar ambiente. A elevada temperatura diminui consideravelmente sua vida útil, podendo levar a queima do relé prematuramente.

Em montagens de comandos elétricos industriais, utiliza-se uma fina camada de pasta térmica entre a traseira do SSR e o dissipador de calor, fixa-se o relé com parafusos firmemente sobre o alumínio, e em casos mais extremos, opta-se pelo uso de um pequeno ventilador para forçar a passagem de ar através das aletas do dissipador.

No mercado existem vários modelos de relés de estado sólido: monofásicos, bifásicos, trifásicos, com acionamento por detecção de zero cross, randômicos, etc… É função do técnico escolher a melhor opção disponível para cada situação.

Confira no vídeo abaixo, a explicação sobre as principais características do relé de estado sólido SSR E40 da Eletrodinâmica:

A Eletrodinâmica é fabricante nacional de relés industriais a estado sólido com saída de 40 A e 65 A em VCA, com acionamento de 4 a 32 VCC/VCA ou 110/220 VCA, com alto grau de confiabilidade e ótimo custo benefício para o cliente, atendendo a montadores de painéis, técnicos e fabricantes de máquinas. Para cotações, entre em contato através dos canais: