Relés de estado sólido

Limitaciones de los relés electromecánicos

Por más versátiles que puedan ser los relés electromecánicos, sufren muchas limitaciones. Pueden ser costosos de construir, tener un ciclo de vida de contacto limitado, ocupar mucho espacio y cambiar lentamente, en comparación con los dispositivos semiconductores modernos.

Estas limitaciones son especialmente ciertas para los relés de contactores de gran potencia.

Relés de estado sólido

Para abordar estas limitaciones, muchos fabricantes de relés ofrecen relés de "estado sólido", que utilizan una salida SCR, TRIAC o transistor en lugar de contactos mecánicos para cambiar la potencia controlada. El dispositivo de salida (SCR, TRIAC o transistor) está acoplado ópticamente a una fuente de luz LED dentro del relé.

El relé se enciende energizando este LED, generalmente con alimentación de CC de bajo voltaje. Este aislamiento óptico entre la entrada y la salida compite con lo mejor que pueden ofrecer los relés electromecánicos.

Ventajas de los dispositivos de estado sólido

Al ser dispositivos de estado sólido, no hay partes móviles que se desgasten y pueden encenderse y apagarse mucho más rápido de lo que puede moverse cualquier armadura de relé mecánico. No hay chispas entre los contactos y no hay problemas de corrosión por contacto.

Una ventaja significativa de un relé SCR o TRIAC de estado sólido sobre un dispositivo electromecánico es su tendencia natural a abrir el circuito de CA solo en un punto de corriente de carga cero. Porque los SCR y TRIAC son tiristores , su histéresis inherente mantiene la continuidad del circuito después de que el LED se desenergiza hasta que la corriente CA cae por debajo de un valor umbral (la corriente de mantenimiento ).

En términos prácticos, esto significa que el circuito nunca se interrumpirá en medio de un pico de onda sinusoidal. Tales interrupciones inoportunas en un circuito que contiene inductancia sustancial normalmente producirían grandes picos de voltaje debido al colapso repentino del campo magnético alrededor de la inductancia.

Esto no sucederá en un circuito roto por un SCR o TRIAC. Esta función se denomina conmutación de cruce cero .

Desventajas de los relés de estado sólido

Una desventaja de los relés de estado sólido es su tendencia a fallar "en cortocircuito" en sus salidas, mientras que los contactos de relés electromecánicos tienden a fallar "abiertos". En cualquier caso, es posible que un relé falle en el otro modo, pero estas son las fallas más comunes.

Debido a que un estado de "falla abierta" generalmente se considera más seguro que un estado de "falla cerrada", los relés electromecánicos todavía se prefieren a sus contrapartes de estado sólido en muchas aplicaciones.

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