Mudando para diferentes relés – Notícias

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Vamos dar uma olhada nos prós e contras dos relés mecânicos tradicionais versus relés de estado sólido.



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Em breve, o SparkFun estará lançando uma placa de relé de estado sólido! Atualmente, oferecemos várias placas com relés mecânicos e, devido à demanda, estamos lançando uma placa com relés de estado sólido. Para que serve um relé e qual funcionaria melhor em seu projeto? Junte-se a nós enquanto discutimos revezamentos!

O que é um relé e o que é um interruptor?

Em geral, um relé é um interruptor acionado eletricamente. Um comutador é caracterizado por sua capacidade de conectar ou desconectar um caminho condutor de um circuito. Os interruptores são ainda caracterizados pelo número de pólos (um ponto de contato) e arremessos (uma conexão contato a contato específica). Um relé permite a desconexão ou a conexão de um circuito sem a necessidade de fazê-lo manualmente, como pressionar um plugue de energia na tomada.

Vemos aqui um diagrama do que é chamado de comutador SPDT (monopolar, lançamento duplo). Há um ponto de contato por vez (o polo) e duas configurações para conexões contato a contato (arremessos).

Interruptor mecânico

Um comutador SPDT

Você provavelmente conhece os interruptores de botão ou o interruptor de luz na parede – ambos exigem esforço físico e tempo para atuar. A ativação de um interruptor de luz geralmente leva mais de 1000 milissegundos, supondo que você esteja perto dele!

Os relés podem ser uma maneira excelente e segura de controlar sistemas de alta potência com um sinal isolado de baixa potência e desconectar ou conectar rapidamente circuitos. Existem vários tipos diferentes de relés e suas funções são ligeiramente diferentes.

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Relé mecânico

Os relés mais comuns são conhecidos como relés mecânicos ou eletromecânicos (EMR).

Um relé mecânico típico envia corrente através de um ímã indutor que puxa uma placa condutora de flexão de um contato de chave para outro. Podemos ver neste exemplo abaixo o indutor e sua relação com o comutador. O campo magnético gerado pela corrente que passa pela bobina puxa o arremesso de um polo para outro.

Relé SPDT

Um indutor que usa força magnética aciona um interruptor

Em geral, os relés mecânicos são projetados para correntes mais altas e possuem velocidades de comutação mais lentas, geralmente em torno de 50 milissegundos – cerca de 20 vezes mais rápido do que acionar o interruptor de luz. Eles são relativamente simples em sua construção, portanto são geralmente mais baratos e fáceis de substituir. Eles criam o relé familiar clicando em ruído quando o contato condutor se move de um polo para outro.

Existem vários problemas decorrentes do uso de um indutor que precisam ser abordados em projetos usando relés:

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  • Por terem peças fisicamente móveis, é mais provável que sofram danos ao longo do tempo.
  • Ao alterar os estados do relé, deve-se aplicar cuidadosamente a tensão nos fios do indutor. Muita voltagem pode resultar em danos ao indutor e muito pouco não será suficiente para mover adequadamente a placa condutora, resultando em nenhum comportamento de comutação ou irregular.
  • Há um clique audível quando o relé é alternado.
  • Eles são mais propensos a interferências – magnéticas ou vibratórias.
  • Outra questão que surge vem da remoção da corrente do indutor, que está atuando como indutor. Esse colapso repentino do campo magnético pode causar um aumento de tensão e corrente que danificará o indutor e os componentes próximos. Se você estiver curioso para evitar que esses picos repentinos causem estragos, recomendo observar os diodos de retorno em nossas placas de relé.
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Relé de estado sólido (SSR)

Relé de estado sólido

Os relés de estado sólido não possuem partes móveis, pois o nome indica que eles existem em estado sólido. Eles devem ser usados ​​da mesma maneira que os relés mecânicos, mas apresentam várias diferenças importantes. Eles conectam ou desconectam um circuito aplicando uma tensão separada em uma junção semicondutora, geralmente um opto-isolador ou um MOSFET, em vez de usar um indutor para mover fisicamente um componente. Isso permite que um sinal de baixa potência ligue um sistema de alta potência com apenas alguns mA, enquanto consegue isolar o lado de controle do relé do lado de comutação.

SSRelay

Na caixa laranja, podemos ver o uso de um opto-isolador para conectar ou desconectar um circuito isolado.

Os relés de estado sólido funcionam bem para uma ampla gama de correntes e têm tempos de comutação extremamente rápidos, geralmente em torno de 50 nanossegundos – cerca de 20.000.000 de vezes mais rápido do que acionarmos esse interruptor de luz.

Os relés de estado sólido são mais complicados em design e requerem componentes mais sensíveis. Existem algumas desvantagens em usar um SSR:

  • Eles geralmente são muito mais caros que os relés mecânicos.
  • Eles são muito difíceis de reparar devido à sua montagem complexa.
  • Não há clique audível.

Qual é melhor?

O relé certo para o seu projeto depende em grande parte das necessidades do projeto. Os relés mecânicos oferecem uma maneira econômica de controlar remotamente um circuito, usando aproximadamente 25% da tensão máxima de controle do relé.

Os relés de estado sólido oferecem uma maneira rápida e confiável de conectar e desconectar um circuito usando apenas miliAmps a um preço mais alto. É menos provável que sejam afetados negativamente por interferências ou vibrações magnéticas próximas.

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Estamos começando a ver uma mudança em direção a relés de estado sólido à medida que o preço diminui. Sua natureza de estado sólido significa menos erros mecânicos e maior longevidade da peça. Isso é semelhante à alteração nas unidades de disco rígido (HHDs) e unidades de estado sólido usadas no armazenamento de memória.

Em breve, lançaremos nossas próprias placas SSR, prontas para serem acionadas conforme o seu coração. Volte em breve para obter o seu!

Para que você está usando seus relés? Existe algum amor pelos relés de comutação reed hoje em dia? Deixe-nos saber o que você pensa nos comentários.

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