Relés de estado sólido (SSRs) tornaram-se amplamente populares em sistemas de controle industrial graças aos seus principais benefícios: operação silenciosa, resposta rápida, longa vida útil e ausência de arco voltaico durante a comutação de carga.
Os relés de estado sólido são divididos principalmente em duas categorias: Relés de estado sólido CC (SSRs CC) e relés de estado sólido CA (SSRs CA), com base na diferença de tensão controlada. Então, quais são as principais diferenças entre esses dois tipos de relés de estado sólido? Este artigo fornecerá uma explicação detalhada.
Agora, vamos aprender juntos!
O que é SSR CC?
Em termos simples, um relé de estado sólido CC (SSR CC) refere-se a um relé cuja carga é uma fonte de alimentação CC. Ele pode ser usado para ligar e desligar cargas de CC, como aquecedores de CC e motores de CC.
Escrevemos uma postagem no blog sobre relés de estado sólido CC, você pode dar uma olhada: Relé de estado sólido CC: O que é e como funciona?
O que é um SSR CA?
Um SSR CA, muitas vezes chamado simplesmente de relé de estado sólido CA, controla a energia CA por meio de um par de Tiristores back-to-back ou elementos de comutação de triac (TRIAC). Diferentemente de um relé de estado sólido CC (SSR CC), ele é usado principalmente para conectar e desconectar cargas CA, como aquecedores e motores CA.
Ambos os tipos de relés de estado sólido operam com base em um princípio semelhante ao dos contatores CA (se quiser obter mais detalhes sobre a diferença entre SSR e contator, leia nosso blog: SSR versus contator CA: O que é melhor em um sistema de controle de temperatura?). Ou seja, quando o terminal de controle é energizado (geralmente o sinal de controle é uma corrente pequena e baixa tensão), a carga (a parte controlada com alta tensão e alta corrente) também é energizada; por outro lado, quando o sinal do terminal de controle é desconectado, a carga é desenergizada.
Principais diferenças entre SSRs CC e CA
As principais diferenças entre os relés de estado sólido CC e os relés de estado sólido CA estão refletidas nos cinco aspectos a seguir: tipo de tensão controlada, componentes de comutação de carga de controle interno, cargas aplicáveis, suporte à conexão reversa do terminal de carga e tipo de tensão de controle.
Nas partes a seguir, explicaremos essas cinco diferenças em detalhes.
1. Tipo de tensão controlada
SSR CC: Projetado exclusivamente para controle de energia CC.
SSR CA: Projetado exclusivamente para controle de energia CA.
2. Componentes de comutação de carga de controle interno
SSR CC: Utiliza principalmente o MOSFET como elemento de comutação. Os MOSFETs são dispositivos controlados por tensão que podem ser desligados imediatamente quando o sinal de controle é removido, independentemente da corrente de carga.
SSR CA: Utiliza principalmente um par de tiristores ou TRIACs back-to-back como elemento de comutação. O tiristor e o TRIAC são dispositivos de travamento; eles só desligam no cruzamento zero da corrente CA, mesmo que o sinal de controle seja removido.
3. Principais cargas aplicáveis
SSR CC: As cargas típicas incluem elementos de aquecimento CC, motores CC, solenoides e dispositivos alimentados por bateria.
SSR CA: As cargas típicas incluem elementos de aquecimento de CA, motores de CA, ventiladores, bombas e a maioria dos eletrodomésticos. Eles são amplamente usados para substituir os contatores CA tradicionais em muitas aplicações.
4. Se a conexão reversa do terminal de carga é suportada
SSR CC: Os terminais positivo e negativo da fonte de alimentação CC devem estar estritamente conectados à seção de controle do SSR CC. A inversão da polaridade danificará o MOSFET, causando o mau funcionamento do SSR CC.
SSR CA: Como as fontes de alimentação de CA não têm terminais positivos e negativos, a inversão das conexões de vivo e neutro não danificará o SSR. As únicas causas de danos aos SSRs CA são alta temperatura, sobrecorrente e sobretensão.
5. Tipo de tensão de controle
SSR CC: Normalmente, a tensão de controle é limitada a 3-32VDC; os sinais de controle CA são menos comuns no mercado.
SSR CA: Os sinais de controle comuns podem ser não apenas de 3 a 32 VCC, mas também de 70 a 280 VCA.
Posso usar o SSR CA como SSR CC para controlar cargas CC?
Não, não é possível usar um SSR CA para controlar uma carga CC.
Conforme mencionado anteriormente, os relés de estado sólido (SSRs) CA usam tiristores ou TRIACS como elementos internos de comutação. Esses dispositivos só podem ser desligados quando a forma de onda da tensão CA cruza o zero depois que o sinal de controle é removido.
Como as fontes de alimentação CC não têm pontos de cruzamento zero, quando um relé de estado sólido CA é acionado em um circuito CC, ele permanecem ligados e não podem ser desligados mesmo depois que o sinal de controle é removido.
Portanto, os SSRs CA não são adequados para aplicações de carga CC.
Posso usar o SSR CC como SSR CA para controlar cargas CA?
Agora que os SSRs CA não podem ser usados para controlar cargas CC, os SSRs CC podem ser usados para controlar cargas CA?
A resposta continua sendo não.
Os SSRs CC normalmente usam MOSFET como seus componentes internos de comutação, que são projetados apenas para corrente CC unidirecional. A tensão CA muda constantemente de direção e gera tensão reversa, o que danifica o MOSFET imediatamente e faz com que o SSR CC queime ou apresente mau funcionamento completo.
Portanto, os SSRs CC não podem ser usados de forma intercambiável para controlar cargas CA.
Conclusão
Em resumo, a principal diferença é que os relés de estado sólido CC são usados principalmente para controlar fontes de alimentação CC, enquanto os relés de estado sólido CA são usados principalmente para controlar fontes de alimentação CA.
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