Quando utilizzare un relè a stato solido

L’applicazione di dispositivi elettronici per il controllo, conteggio e la gestione di cicli continui di on/off è diventata una parte fondamentale delle applicazioni industriali, medicali e commerciali. Per questa ragione è necessario l’utilizzo di prodotti affidabili, di qualità e con una lunga vita elettrica.

All’interno di applicazioni industriali con carichi resistivi, alte frequenze di commutazione ed elevate correnti di spunto, i conosciuti e utilizzati relè elettromeccanici possono essere sostituiti dagli SSR (Solid State Relay).

I relè a stato solido sono componenti elettronici in grado di interrompere un circuito elettrico senza l’intervento di parti meccaniche; operando sul circuito elettrico mediante la sola presenza di componenti elettriche. 

Quando si parla di relè, l’immaginario comune conduce al concetto del relè elettromeccanico.

Gli EMR sono dispositivi elettromeccanici, con parti mobili, azionate mediante un elettromagnete. La parte fisica all’interno è composta da una bobina avvolta intorno ad un nucleo di materiale ferromagnetico. Quando la bobina viene percorsa da corrente avviene la commutazione che genera un “clic“; questa fase che porta al completamento di un intero circuito può richiedere un tempo relativamente lungo soprattutto per determinate applicazioni.

Gli SSR sono invece privi di contatti meccanici. Un relè a stato solido è un dispositivo elettrico di commutazione che attraverso l’utilizzo di un fotoaccoppiatore, trasmette e fornisce elettricità al segnale di uscita.
Quando è attivato, il segnale ottico di ingresso funge da “interruttore” che consente a un segnale ad alta tensione di passare attraverso la parte di uscita del SSR.

Entrambe le tipologie sopra elencate sono però accomunate da alcune caratteristiche proprie del relè, ecco quali:

• Separazione galvanica fra circuito di comando e circuito di potenza;
• Separazione dei circuiti in C.A. e in C.C.;
• Interfaccia fra circuiti elettronici e di potenza;
• Funzioni di commutazione.

È fuori qualsiasi dubbio che progettisti e tecnici del settore sappiano quando utilizzare un SSR anziché un EMR, in generale vi è però poca consapevolezza sui vantaggi e le tipologie applicative di un SSR.

I vantaggi principali dei relè a stato solido hanno direttamente a che fare con le caratteristiche di produzione. Un SSR è infatti un relè elettronico con:

• Capacità di commutazioni ad altissime frequenze. Contrariamente agli EMR con attivazione elettromeccanica che richiedono tempi di intervento di circa 15 millisecondi, gli SSR diminuiscono queste tempistiche di oltre 10 millisecondi, con una durata che va da 1 a 5 millisecondi.
• Una lunga vita elettrica anche con ritmi di commutazione molto elevate. Questo vantaggio viene garantito dalla componentistica elettronica all’interno dei relè.
• Un rumore elettrico azzerato (silenziosità elettrica con commutazione non udibile)
• Ingombri ridotti. Quest’ultima caratteristica è sicuramente apprezzata in tutti i campi ma diventa una qualità fondamentale e discriminante nelle applicazioni su schede elettroniche.

Utilizzati principalmente per applicazioni industriali, gli SSR sono i componenti perfetti per:

• Automazione industriale, come l’applicazione in macchine per il packaging o imbottigliamento in cui è presente un contatore/lettore;
• macchine per la segnalazione, come i pannelli a messaggio variabile;
• gestioni forni di riscaldamento in cui sono presenti costanti cicli on/off delle resistenze, per mantenere la temperatura ottimale, come ad esempio nei forni per l’industria alimentare o nei forni di verniciatura metalli;
• gestione di elettrovalvole, solenoidi e macchinari per l’acquisizione di segnali in campo industriale.

La valutazione del prodotto giusto garantisce una sicurezza longeva dell’applicazione e un investimento di lunga durata sulla componentistica. La poca conoscenza dei relè a Stato Solido, molto spesso sposta la scelta verso i tradizionali relè elettromeccanici che, per le applicazioni sopra citate, risultano non particolarmente performanti.
La progettazione e produzione in linea con il know-how aziendale, rende i relè a Stato Solido Finder, rispetto alle proposte di mercato, dispositivi affidabili, performanti e con prestazioni elevate.