Relés de estado sólido (SSR) se han hecho muy populares en los sistemas de control industrial gracias a sus principales ventajas: funcionamiento silencioso, respuesta rápida, larga vida útil y ausencia de arco eléctrico durante la conmutación de cargas.
Los relés de estado sólido se dividen principalmente en dos categorías: Relés de estado sólido de CC (SSR de CC) y relés de estado sólido de CA (SSR de CA), en función de la diferencia de tensión controlada. Entonces, ¿cuáles son las principales diferencias entre estos dos tipos de relés de estado sólido? Este artículo ofrece una explicación detallada.
Ahora, ¡aprendamos juntos!
¿Qué es el SSR de CC?
En pocas palabras, un relé de estado sólido de CC (SSR de CC) es un relé cuya carga es una fuente de alimentación de CC. Puede utilizarse para encender y apagar cargas de CC, como calentadores de CC y motores de CC.
Escribimos una entrada en nuestro blog sobre los relés de estado sólido de CC, puede consultarla: Relé de estado sólido de CC: ¿Qué es y cómo funciona?
¿Qué es el SSR de CA?
Un SSR de CA, a menudo llamado simplemente relé de estado sólido de CA, controla la alimentación de CA a través de un par de tiristores back-to-back o elementos de conmutación triac (TRIAC). A diferencia de un relé de estado sólido de CC (SSR de CC), se utiliza principalmente para conectar y desconectar cargas de CA, como calentadores de CA y motores de CA.
Ambos tipos de relés de estado sólido funcionan según un principio similar al de los contactores de CA (si desea obtener más detalles entre SSR y contactor, lea nuestro blog: SSR vs. Contactor de CA: ¿Cuál es mejor en un sistema de control de temperatura?). Es decir, cuando el terminal de control está energizado (normalmente la señal de control es una corriente pequeña y baja tensión), la carga (la parte controlada con alta tensión y alta corriente) también está energizada; por el contrario, una vez que la señal del terminal de control se desconecta, la carga se desenergiza.
Principales diferencias entre los SSR de CC y de CA
Las principales diferencias entre los relés de estado sólido de CC y los relés de estado sólido de CA se reflejan en los 5 aspectos siguientes: tipo de tensión controlada, componentes internos de conmutación de la carga de control, cargas aplicables, si se admite la conexión inversa del terminal de carga y tipo de tensión de control.
En las siguientes partes, explicaremos detalladamente estas 5 diferencias.
1. Tipo de tensión controlada
DC SSR: Diseñado exclusivamente para el control de potencia de CC.
AC SSR: Diseñado exclusivamente para el control de la alimentación de CA.
2. Componentes de conmutación de carga de control interno
DC SSR: Utiliza principalmente MOSFET como elemento de conmutación. Los MOSFET son dispositivos controlados por tensión que pueden apagarse inmediatamente cuando se retira la señal de control, independientemente de la corriente de carga.
AC SSR: Utiliza principalmente un par de tiristores o TRIAC espalda con espalda como elemento de conmutación. El tiristor y el TRIAC son dispositivos de enclavamiento; sólo se apagan al paso por cero de la corriente alterna, aunque se elimine la señal de control.
3. Principales cargas aplicables
DC SSR: Las cargas típicas incluyen elementos calefactores de CC, motores de CC, solenoides y dispositivos alimentados por batería.
AC SSR: Las cargas típicas incluyen elementos calefactores de CA, motores de CA, ventiladores, bombas y la mayoría de los electrodomésticos. Se utilizan ampliamente para sustituir a los contactores de CA tradicionales en muchas aplicaciones.
4. Si se admite la conexión inversa del terminal de carga
DC SSR: Los terminales positivo y negativo de la fuente de alimentación de CC deben estar conectados estrictamente a la sección de control del SSR de CC. La inversión de la polaridad dañará el MOSFET, provocando el mal funcionamiento del DC SSR.
AC SSR: Dado que las fuentes de alimentación de CA no tienen terminales positivos y negativos, invertir las conexiones de vivo y neutro no dañará el SSR. Las únicas causas de daños en los SSR de CA son la alta temperatura, la sobrecorriente y la sobretensión.
5. Tipo de tensión de control
DC SSR: Normalmente, la tensión de control se limita a 3-32VDC; las señales de control de CA son menos comunes en el mercado.
AC SSR: Las señales de control comunes pueden ser no sólo 3-32VDC, sino también AC70-280VAC.
¿Puedo utilizar un SSR de CA como SSR de CC para controlar cargas de CC?
No, no puede utilizar un SSR de CA para controlar una carga de CC.
Como ya se ha mencionado, los relés de estado sólido (SSR) de CA utilizan tiristores o TRIACS como elementos de conmutación internos. Estos dispositivos sólo pueden desconectarse cuando la forma de onda de la tensión alterna cruza el cero después de eliminar la señal de control.
Dado que las fuentes de alimentación de CC no tienen puntos de cruce por cero, una vez que se dispara un relé de estado sólido de CA en un circuito de CC, éste permanecen encendidos y no pueden apagarse incluso después de eliminar la señal de control.
Por lo tanto, los SSR de CA no son adecuados para aplicaciones de carga de CC.
¿Puedo utilizar un SSR de CC como SSR de CA para controlar cargas de CA?
Ahora que los SSR de CA no pueden utilizarse para controlar cargas de CC, ¿pueden utilizarse los SSR de CC para controlar cargas de CA?
La respuesta sigue siendo no.
Los SSR de CC suelen utilizar MOSFET como componentes de conmutación internos, que sólo están diseñados para corriente continua unidireccional. La tensión de CA cambia constantemente de dirección y genera tensión inversa, lo que dañará el MOSFET inmediatamente y hará que el SSR de CC se queme o funcione mal por completo.
Por lo tanto, los SSR de CC no pueden utilizarse indistintamente para controlar cargas de CA.
Conclusión
En resumen, la principal diferencia es que los relés de estado sólido de CC se utilizan principalmente para controlar fuentes de alimentación de CC, mientras que los relés de estado sólido de CA se utilizan principalmente para controlar fuentes de alimentación de CA.
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