O que é relé de estado sólido?

Você sabe o que são relés e quais são os tipos de relé que existem? Os relés são componentes comuns, que muitas pessoas conhecem ou já ouviram falar. Existem características que devemos levar em consideração ao escolher o relé, e isso é definido de acordo  com a sua aplicação.

Sabendo das muitas características dos relés, o Mundo da elétrica explica neste artigo o que é um relé, quais as características de um relé e os tipos de relé. Além disso explicamos como funciona um relé de estado sólido, vantagens e desvantagens de um relé de estado sólido. Vamos lá pessoal!

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O que é relé e para que serve?

Os relés são componentes que podem ser eletromecânicos ou eletrônicos, criados com a função de produzir modificações súbitas em um ou mais circuitos elétricos de saída. Os relés possuem um circuito de comando, que ao ser alimentado faz a comutação de outro par de contatos ligados à um circuito ou comando secundário. Resumidamente podemos dizer que, todo relé se configura como um contato que abre e fecha de acordo com um determinado fator em sua entrada.

Relé de estado sólido

O relé de estado sólido também conhecido por alguns como SSR (Solid State Relay), é um componente semicondutor que também têm as mesmas funções de um relé eletromecânico convencional e de um contator, que é acionar uma carga de maior potência a partir de uma baixa potência aplicada em sua entrada.

O relé de estado sólido é diferente de um relé eletromecânico. A principal diferença é que o relé de estado sólido não possui elementos mecânicos ou peças móveis em seus mecanismos. Sendo assim o seu funcionamento é a partir de componentes semicondutores ao invés dos contatos físicos como por exemplo, mosfet e scr.

Diversos modelos de relés de estado sólido.

Relé de estado sólido: Vantagens

Os relés de estado sólido são componentes eletrônicos com diversas vantagens em relação aos relés eletromecânicos como por exemplo:

• O relé de estado sólido não gera arco elétrico, devido a ausência de contatos físicos;
• A vida útil dos relés de estado sólido é maior, pois apresentam um menor desgaste com o uso, pelo fato do componente de chaveamento ser um semicondutor, ou seja, não possui componentes mecânicos;
• O tempo de comutação do relé de estado sólido é consideravelmente menor em comparação ao relé eletromecânico, dessa forma eles respondem à elevadas frequências de acionamento;
• Não há problema de trepidação dos contatos, conhecido como efeito bounce;
• Relés de estado sólido não geram ruídos, ao contrário dos relés eletromecânicos;
• Os relés de estado sólido não geram Interferência eletromagnética (EMI), quando ocorre comutação;
• A faixa de tensão e corrente de operação do relé de estado sólido  é maior;
• Menor tamanho físico;
• Maior resistência à vibrações mecânicas.

Relé de estado sólido: Desvantagens

Nem tudo é perfeito, pois apesar das diversas vantagens dos relés de estado sólido, eles apresentam algumas desvantagens que devem ser analisadas e levadas em consideração em um projeto, como por exemplo:

• O circuito de saída é sensível podendo ser danificado por sobretensões;
• O relé de estado sólido é mais sensível à transientes;
• A saída de alguns relés de estado sólido precisa de uma corrente mínima de operação, isso por causa da corrente de manutenção dos tiristores;
• Geralmente o relé de estado sólido pode ter um custo maior, comparado com os relés convencionais;
• No relé de estado sólido há aquecimento quando correntes elevadas são controladas ou quando estão chaveando em altas frequências, sendo necessários dissipadores de calor.

Relé de estado sólido: Cuidados na aplicação

Como citamos anteriormente, o relé de estado sólido é um componente que gera calor, por isso devemos ter alguns cuidados em sua aplicação. Portanto, é necessário a utilização de mecanismos de dissipamento de calor, que sejam proporcionais a potência do relé e considerando as condições do ambiente onde o relé de estado sólido será instalado.

Quando um relé de estado sólido é submetido à um curto-circuito na sua saída ele sofre danos, e entra em estado de curto-circuito interno. Isto é perigoso, porque a partir disso a arga fica energizada continuamente exigindo alguns cuidados para evitar danos nos processos controlados. Para evitar estes eventuais problemas recomendamos o uso de fusíveis ultrarrápidos, para garantir que os relés estejam protegidos e por consequência  o circuito também.

Relé de estado sólido: Aplicações

A utilização dos relés de estado sólido vem crescendo ao longo dos anos, sendo cada vez mais usados em controle de processos industriais, especialmente em controle de temperatura, motores, válvulas, solenoides e diversas outras áreas da indústria como por exemplo, fabricantes de máquinas, indústrias alimentícias, iluminação industrial, sistemas de segurança, automação industrial, instrumentação eletrônica, controle de elevadores, entre outros.

Pelo fato de o relé de estado sólido ser feito de semicondutores e possuir uma boa resposta de chaveamento, ele é capaz de chavear em frequências maiores. Isso faz com que os relés de estado sólido sejam utilizados como chave em circuito de modulação por largura de pulso, ou seja, usado em circuitos PWM (Pulse Width Modulation).

Para complementar o assunto, deixamos abaixo um vídeo do Mundo da Elétrica que fala sobre os relés de estado sólido, explicando o seu funcionamento e as principais aplicações.

Finalizamos mais um artigo, caso tenha ficado alguma dúvida ou curiosidade em relação ao relé de estado sólido, deixe nos comentários que iremos responder!

Sobre o autor

Eletricista desde 2006, Henrique Mattede também é autor, professor, técnico em eletrotécnica e engenheiro eletricista em formação. É educador renomado na área de eletricidade e um dos precursores do ensino de eletricidade na internet brasileira. Já produziu mais de 1000 videoaulas no canal Mundo da Elétrica no Youtube, cursos profissionalizantes e centenas de artigos técnicos. O conteúdo produzido por Henrique é referência em escolas, faculdades e universidades e já recebeu mais de 120 milhões de acessos na internet.

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