Relais statiques ou SSR

Les relais statiques fonctionnent comme les relais électromécaniques, excepté qu’ils sont sans contact. Ils fonctionnent en utilisant des composants électroniques tels que des triacs, des thyristors et des transistors de puissance comme éléments de commutation. Un signal d’entrée dans un relais SSR change la sortie d’un état non conducteur à un état conducteur, ce qui met le circuit de charge sous tension ou hors tension. Au lieu d’utiliser un circuit magnétique pour le signal intermédiaire afin d’obtenir une isolation galvanique entre l’entrée et la sortie, comme dans le relais électromécanique, les SSR utilisent l’opto-électronique, la connexion capacitive et le couplage de champ électrique comme signal intermédiaire. Par conséquent, les SSR réagissent rapidement, sont très résistants aux vibrations et aux chocs, sont silencieux lors de la commutation et ne sont pas affectés par la présence de poussière, de gaz et autres contaminants.

En raison de la conception du matériau, les relais statiques ont une plage et une capacité de commutation restreintes, limitées par la taille et la résistance thermique des composants de commutation. Alors que les SSR n’ont qu’une sortie normalement ouverte (NO) et nécessitent différents éléments de commutation pour le courant alternatif et le courant continu, ces produits ont une durée de vie plus longue grâce au système sans contact. Ils offrent une grande fiabilité de commutation dans certaines conditions et peuvent commuter des charges CA à des points spécifiques du cycle (par exemple, se déclencher lorsque le courant de charge passe par zéro et s’enclencher lorsque la tension de charge passe par zéro). De plus, dans la plupart des cas, les SSR peuvent être contrôlés directement à partir d’autres circuits électroniques.

Inversement, les relais statiques n’ont pas de séparation galvanique dans le circuit de charge lorsqu’ils sont à l’état désactivé. De plus, comme ils sont très sensibles aux influences électriques externes (surtensions, crêtes de courant et champs électriques puissants, et autres), les SSR nécessitent des circuits de protection et des fusibles ultra-rapides. Un autre point à prendre en compte concerne leur utilisation pour la commutation de charges de puissance élevée. Ces types d’applications nécessitent une puissance d’entrée plus élevée pour une commutation de sortie plus élevée. En conséquence, ces exigences conduiront probablement le dispositif à utiliser un dissipateur thermique lors de la commutation de courants élevés, en raison de la chaleur générée par l’élément de commutation. Comme pour toute application de ce type, l’ajout d’un dissipateur thermique augmentera la taille et le poids du composant global.

Nos relais statiques sont conçus pour une commutation ultra-fiable de charges CA, CC ou bidirectionnelles, avec un faible bruit de commutation et une durée de vie extrêmement longue. Ces relais statiques utilisent les propriétés électriques et optiques des semi-conducteurs pour assurer les fonctions de commutation et d’isolation de sortie. En l’absence de pièces mobiles, les problèmes de rebond dus à l’usure des contacts sont éliminés. Par ailleurs, l’activation à basse tension et la désactivation lorsque le courant est nul permettent d’éliminer les transitoires de bruit électrique (c.-à-d. la force contre-électromotrice).

Les relais SSR de TE peuvent être utilisés dans une variété d’applications où des temps de commutation rapides et un grand nombre de cycles de vie sont requis. Ces relais présentent d’autres caractéristiques comme l’utilisation de circuits hybrides à couche épaisse, des configurations de montage sur panneau, un blindage aux niveaux W ou Y selon la norme MIL (le cas échéant) et une homologation selon les spécifications MIL ou les schémas DSCC en vigueur.

À titre d’exemple, les SSR subminiatures de la série MS14 de la marque KILOVAC utilisent une isolation optique photovoltaïque de pointe offrant une isolation d’entrée/de sortie de 1 000 Vrms et des puces de sortie Mosfet de puissance pour une commutation haute vitesse et ultra-fiable de charges CC ou bidirectionnelles jusqu’à 350 mA et 400 Vcc. L’entrée est régulée en courant et tamponnée pour minimiser la puissance dissipée et permettre de commander le relais directement à partir d’un CMOS ou d’un TTL. Le boîtier du relais est hermétiquement scellé et présente une configuration de grille 0,100 qui permet d’économiser de l’espace dans les circuits imprimés très denses.