Guia de seleção de relés de estado sólido: carga, entrada de controle e projeto térmico

Este guia apresenta um fluxo de trabalho para aquisição de materiais e solicitação de cotação. Ele não faz cálculos de dissipadores de calor, não publica um fator de redução universal, não seleciona dispositivos de proteção nem fornece instruções de fiação para instalação.

Visão geral da seleção de relés de estado sólido

As orientações técnicas da OMRON distinguem o tipo de carga do SSR, o elemento de saída, o circuito de entrada, o comportamento de comutação e a dissipação de calor. Essas relações gerais servem de base para o fluxo de trabalho de seleção abaixo; as especificações dos produtos da OMRON não correspondem aos dados dos produtos da RITOKS.

Dados de seleção	O que definir ou verificar
Tipo de carga	Comportamento de carga resistivo, indutivo, de motor, de lâmpada, de transformador ou outro comportamento documentado.
Arquitetura de saída	Saída CA ou CC, elemento de saída e número de fases controladas.
Tensão/corrente de carga	Faixa de operação, corrente constante, carga mínima e indicação de corrente de irrupção ou pico.
Entrada de controle	Requisitos de tensão/corrente de controle e de interface.
Modo de comutação	Comutação na passagem por zero ou aleatória, quando documentada e adequada à aplicação.
Projeto térmico	Temperatura ambiente, montagem, espaçamento, curva de redução de potência e caminho de dissipação de calor.
Proteção	Documentação detalhada sobre proteção contra curto-circuito, sobretensão e falha de carga.
Documentação	Ficha técnica, código do modelo, desenho, informações de conexão e certificados exigidos.

1. Comece pela carga e pelo padrão de operação

Cargas diferentes podem apresentar comportamentos distintos na partida ou na comutação. Registre o tipo de carga, a tensão de operação, a corrente estável, o comportamento esperado de corrente de irrupção ou pico, a frequência de comutação e o ciclo de trabalho. Não aplique um único multiplicador genérico ou margem de corrente a todas as cargas.

A ficha técnica exata do SSR deve abranger a carga e o padrão de operação. Se o comportamento da carga for incerto, solicite uma análise da aplicação, em vez de fazer a seleção com base apenas na corrente em estado estacionário.

2. Confirmar a arquitetura de saída e as classificações de carga

Primeiro, diferencie os SSRs de saída CA dos de saída CC. Em seguida, verifique os dados relativos ao elemento de saída, faixa de tensão de carga, faixa de corrente de carga, carga mínima e resistência a picos de tensão para o modelo específico. Um SSR CA para montagem em placa de circuito impresso (PCB) não é sinônimo de um SSR CC ou trifásico para montagem em painel.

O publicado XSSR-P2 – Relé de estado sólido CA para montagem em placa de circuito impresso É um exemplo concreto: ele descreve modelos com saída CA, tensão de carga de 24 a 240 V CA e corrente de carga máxima de 2 A ou 3 A. Esses valores não constituem regras gerais para a seleção de SSRs.

3. Adequar a entrada de controle aos requisitos de isolamento

O controlador deve fornecer a tensão e a corrente de entrada exigidas pelo SSR específico. Confirme a interface, a polaridade da entrada, quando aplicável, e a comprovação de isolamento exigida. Não presuma que todas as tensões nominais de controle estejam disponíveis em todos os modelos de saída.

O XSSR-P2 oferece opções de controle em 5 V, 12 V e 24 V CC, com corrente de controle de 6 a 30 mA e isolamento optoeletrônico. A tabela completa de modelos continua disponível na documentação de pedidos específica do produto.

4. Verificar a passagem por zero ou a comutação aleatória

Para os SSRs com saída CA, a comutação no ponto zero e a comutação aleatória descrevem comportamentos diferentes de ativação. A OMRON explica que a função de comutação no ponto zero ativa o dispositivo próximo ao ponto zero da tensão CA e pode reduzir o ruído de comutação em cargas adequadas. A comutação aleatória pode ser necessária para diferentes métodos de controle. Nenhuma das duas opções é universalmente superior.

O XSSR-P2 indica que os modos de acionamento por cruzamento de zero ou aleatório dependem do modelo. Especifique a aplicação e o método de controle necessário e, em seguida, confirme o sufixo ou modelo exato.

5. Considerar o projeto térmico como algo específico para cada modelo

Os estágios de saída de semicondutores geram calor ao conduzir corrente de carga. A corrente admissível depende do tipo específico de pacote, do método de montagem, da temperatura ambiente, do espaçamento e do caminho de dissipação de calor documentado. A corrente indicada na placa de identificação, por si só, não constitui um projeto térmico.

Siga rigorosamente a curva de redução de potência e as instruções de montagem fornecidas pelo fabricante. Este artigo não especifica um dissipador de calor, resistência térmica, redução de corrente ou limite de temperatura do gabinete para o XSSR-P2 ou qualquer outro SSR.

6. Confirmar a proteção e o comportamento em caso de falha

Os elementos de saída do SSR podem ser danificados por falhas de carga, picos de tensão externos, corrente de irrupção excessiva ou superaquecimento. O fusível, o disjuntor, o supressor de picos de tensão ou o circuito de segurança necessários devem estar indicados na documentação específica do SSR e da aplicação.

Os relacionados Fusível semicondutor RS95 aR é uma família de produtos distinta. O fato de ela fazer parte do mesmo grupo de eletrônica de potência não significa que seja compatível com o XSSR-P2.

7. Manter a seleção do SSR e do contator separadas

Um SSR utiliza comutação por semicondutor e apresenta características diferentes em relação a vazamento, temperatura e falhas, em comparação com um contator eletromecânico. Um contator utiliza uma bobina e contatos mecânicos e apresenta características diferentes em termos de ciclo de trabalho e resistência. O Guia de seleção de contatores de CA deve ser utilizada quando essa arquitetura estiver sendo considerada.

O atual Guia de seleção de módulos de tiristores SCR também abrange uma forma diferente do produto. Não considere um módulo de potência discreto e um SSR pronto como o mesmo objeto de seleção.

Exemplo publicado do RITOKS XSSR-P2

Campo publicado	Evidências do XSSR-P2	Uso da seleção
Modelos	XSSR-2402P2 / XSSR-2403P2	Confirme o modelo exato.
Saída	CA, tiristor bidirecional, normalmente aberto	Não se aplica a SSRs com saída em corrente contínua.
Tensão de carga	24–240 V CA	Respeite a faixa de temperatura do ar-condicionado indicada.
Corrente máxima de carga	2A / 3A por modelo	Não utilize sem uma análise térmica e de carga.
Corrente mínima de carga	0.03A	Mantenha a ligação com a família específica.
Opções de controle	5 / 12 / 24 V CC; 6–30 mA	Confirme a versão exata do input.
Modo de disparo	Passagem por zero ou aleatório, dependendo do modelo	Confirme o sufixo do modelo solicitado.
Montagem	PCB com furos de passagem, duas fileiras	Este não é um exemplo de SSR para montagem em painel.

Navegue pelo Relés de estado sólido categoria da família publicada atualmente.

Informações a serem incluídas em uma solicitação de cotação (RFQ) da SSR

• Tipo de carga e padrão de operação
• Requisito de saída em CA ou CC
• Dados de tensão de carga, corrente constante e corrente de irrupção/pico
• Tensão, corrente e interface de entrada de controle
• Comportamento de comutação exigido: na passagem por zero ou aleatório
• Frequência de comutação e ciclo de trabalho
• Temperatura ambiente, condições de montagem, espaçamento e do invólucro
• Documentação obrigatória sobre redução de potência e desempenho térmico
• Documentação exigida relativa aos dispositivos de proteção e aos circuitos de segurança
• Modelo exato, desenho, informações de conexão e certificados
• Quantidade e destino

Referências técnicas

• OMRON — Explicação técnica sobre relés de estado sólido — Oferece suporte aos conceitos de entrada e saída do SSR, ao comportamento de comutação e às considerações térmicas específicas do modelo.
• OMRON — Precauções gerais para relés de estado sólido — Permite a análise do tipo de carga, do comportamento de corrente de arranque, da proteção e das condições térmicas em relação à documentação exata.
• OMRON — Corrente de carga e temperatura ambiente para relés de estado sólido — Permite considerar a capacidade de corrente de carga como dependente das condições ambientais e de montagem.

Perguntas frequentes

Posso selecionar um SSR apenas com base na corrente de carga constante?

Não. O tipo de carga, o comportamento de corrente de irrupção ou pico, o padrão de comutação, as condições térmicas, a entrada de controle e os dados exatos de redução da capacidade também devem ser analisados.

A comutação na passagem por zero é sempre a escolha correta?

Não. A comutação no ponto zero e a comutação aleatória atendem a diferentes requisitos de controle. Consulte a documentação específica da aplicação e do modelo.

Todo SSR precisa de um dissipador de calor?

Não deduza a necessidade de um dissipador de calor apenas com base no termo SSR. Utilize a documentação específica sobre o pacote, a corrente, a temperatura ambiente, a montagem e o redimensionamento.

Os dados do XSSR-P2 podem ser usados em um SSR para montagem em painel?

O modelo XSSR-P2 pertence à família de placas de circuito impresso (PCB) com furos passantes e saída CA. Outras arquiteturas de pacote e saída exigem sua própria documentação.

O RS95 pode ser especificado como o fusível de proteção para o XSSR-P2?

Nenhum emparelhamento será considerado válido sem evidências precisas de proteção e coordenação para o SSR e o circuito selecionados.