Un relé electromecánico (EMR) conmuta un circuito mediante el uso de una bobina electromagnética para mover contactos físicos. Un relé de estado sólido (SSR) conmuta un circuito electrónicamente mediante el uso de dispositivos semiconductores como TRIAC, tiristores, MOSFET o IGBT, generalmente con aislamiento óptico entre la entrada y la salida.
Ninguno de los dos tipos es universalmente mejor. Un EMR suele ser la mejor opción cuando se necesita una corriente de fuga en estado apagado muy baja, un comportamiento de contacto visible, una amplia flexibilidad de CA/CC y una mejor tolerancia a sobrecargas breves. Un SSR suele ser mejor cuando se necesita un funcionamiento silencioso, una frecuencia de conmutación muy alta, ausencia de rebote de contactos y una larga vida útil en aplicaciones de conmutación repetitiva, como el control de calefactores.
Si necesita primero una base sobre relés de estado sólido (SSR), consulte Entendiendo los relés de estado sólido. Este artículo se centra en la decisión de selección entre EMR y SSR.
Desde la perspectiva de las normas, el marco adecuado depende del dispositivo y la aplicación. Los contactores electromecánicos y los arrancadores de motor se tratan habitualmente bajo la norma IEC 60947-4-1; los dispositivos de circuitos de control y elementos de conmutación se asocian con la norma IEC 60947-5-1; los controladores y arrancadores de motor semiconductores están cubiertos por la norma IEC 60947-4-2; y los controladores/contactores semiconductores de CA para cargas que no son de motor están cubiertos por la norma IEC 60947-4-3. En los paneles industriales de Norteamérica, también pueden ser relevantes la norma UL 508 y los requisitos de producto/listado relacionados. Utilice siempre la norma y la clasificación indicadas en la hoja de datos del producto real.
Tabla de comparación rápida entre EMR y SSR
| Factor de selección | Relé electromecánico (EMR) | Relé de estado sólido (SSR) |
|---|---|---|
| Método de conmutación | Contactos mecánicos accionados por una bobina electromagnética | Dispositivo de salida semiconductor controlado electrónicamente |
| Partes móviles | Sí | No |
| Velocidad de conmutación | Más lenta, típicamente limitada por el movimiento mecánico | Más rápida, a menudo en el rango de microsegundos a milisegundos según el diseño |
| Ruido audible | Clic audible | Silencioso |
| Rebote de contactos | Posible | Sin rebote mecánico |
| Corriente de fuga en estado abierto | Casi nula a través de contactos abiertos | Presenta corriente de fuga en estado abierto |
| Pérdida en estado cerrado | Resistencia de contacto muy baja en condiciones normales | La caída de tensión o la resistencia en estado cerrado genera calor |
| Disipación de calor | Generalmente menor en conmutación de ciclo de trabajo bajo | A menudo requiere reducción de potencia (derating) y disipación de calor |
| Tolerancia a sobretensiones/corrientes de irrupción | A menudo más tolerante a sobrecargas breves | Más sensible a sobretensiones y sobrecorrientes |
| Compatibilidad de carga | Flexible, si la capacidad nominal de los contactos coincide con la CA/CC y el tipo de carga | Debe coincidir cuidadosamente con la salida de CA, la salida de CC, el tipo de carga y el diseño térmico |
| Aislamiento eléctrico | Aislamiento entre bobina y contacto | El aislamiento óptico o por transformador es común |
| Modos de fallo | Desgaste de contactos, soldadura de contactos, fallo de bobina | A menudo falla en cortocircuito cuando el semiconductor se daña |
| Mejor opción | Control general, enclavamiento, conmutación de baja frecuencia | Conmutación frecuente, control silencioso, aplicaciones de calefacción/PID |
¿Qué es un relé electromecánico?
Un relé electromecánico es un interruptor operado eléctricamente. Su lado de entrada es una bobina. Cuando la bobina se energiza, crea un campo magnético que atrae una armadura y cambia el estado de uno o más contactos. Los contactos pueden ser normalmente abiertos (NA), normalmente cerrados (NC) o contactos de conmutación.
Esta sencilla acción mecánica confiere a los relés electromecánicos (EMR) varias ventajas prácticas:
- los contactos abiertos proporcionan una corriente de fuga muy baja
- el circuito de salida está físicamente separado del circuito de la bobina
- un solo relé puede ofrecer múltiples configuraciones de contactos
- las cargas de CA y CC a menudo pueden ser conmutadas por el mismo conjunto de contactos si la capacidad nominal es adecuada
- los técnicos a menudo pueden oír o sentir el funcionamiento del relé durante la resolución de problemas
Pero el mismo diseño mecánico también crea limitaciones. Los contactos se desgastan, rebotan, generan arcos, se oxidan y pueden soldarse bajo sobrecarga o conmutación inductiva. La bobina consume energía y puede generar calor. La velocidad de conmutación está limitada por las piezas móviles.
Para obtener información general sobre relés, consulte Contactores frente a relés.
¿Qué es un relé de estado sólido?
Un relé de estado sólido realiza la misma función básica de conmutación sin contactos mecánicos. La señal de entrada activa una etapa de aislamiento interna, comúnmente mediante acoplamiento óptico, y el semiconductor de salida conmuta la carga.
Las tecnologías de salida comunes en los SSR incluyen:
- Salida TRIAC para cargas de CA
- Salida SCR / tiristor para cargas de CA, a menudo en SSR de mayor potencia
- Salida MOSFET para cargas de CC o conmutación de baja tensión
- Salida IGBT en algunas aplicaciones de CC de mayor tensión o control de potencia
Debido a que no tienen contactos móviles, los relés de estado sólido (SSR) son silenciosos y no sufren rebote de contactos mecánicos. Son atractivos para aplicaciones de conmutación frecuente, especialmente donde un relé mecánico se desgastaría rápidamente.
Sin embargo, un SSR no es una versión electrónica perfecta de un relé electromecánico (EMR). Presenta corriente de fuga en estado apagado, pérdida de calor en estado encendido, limitaciones de sobretensión y requisitos más estrictos sobre el tipo de carga. La selección de un SSR se asemeja más a la selección de un semiconductor de potencia que a la de un contacto simple.
Cómo funcionan de manera diferente los EMR y los SSR
Ruta de conmutación del EMR
En un relé electromecánico (EMR), la corriente de carga fluye a través de contactos metálicos físicos. Cuando los contactos están abiertos, el entrehierro proporciona la separación. Cuando los contactos se cierran, la corriente fluye a través de las superficies de contacto.
Esto proporciona al EMR un estado de desconexión muy limpio, pero también significa que los contactos absorben el estrés de conmutación. Las cargas inductivas como bobinas, solenoides, motores pequeños y bobinas de contactores pueden generar arcos y transitorios de tensión al conmutar.
Ruta de conmutación del SSR
En un SSR, la corriente de carga fluye a través de un dispositivo semiconductor. La salida nunca se convierte en un entrehierro mecánico. Cuando está apagado, el semiconductor bloquea la corriente pero permite una pequeña corriente de fuga. Cuando está encendido, el semiconductor presenta una caída de tensión o resistencia, lo que genera calor.
Para los SSR de CA, los tipos de cruce por cero conmutan cerca del cruce por cero de la forma de onda de CA, lo que ayuda a reducir el ruido eléctrico en cargas resistivas. Los SSR de encendido aleatorio conmutan sin esperar al cruce por cero y se utilizan cuando se requiere control de fase o temporización precisa. Para los SSR de CC, los diseños basados en MOSFET son comunes, y se debe verificar cuidadosamente la polaridad o el bloqueo bidireccional.
La conmutación por cruce por cero es útil, pero no es una ventaja universal. Para cargas altamente inductivas como transformadores, bobinas grandes o algunos circuitos relacionados con motores, la corriente y la tensión no están en fase. Un SSR de cruce por cero seleccionado solo porque es “más silencioso” puede crear corrientes de irrupción inesperadas, estrés de encendido o un comportamiento de conmutación deficiente. Para cargas inductivas, verifique si el fabricante recomienda cruce por cero, encendido aleatorio, redes snubber, supresión de sobretensiones o un dispositivo de conmutación diferente.
Ventajas de los relés electromecánicos
1. Fuga en estado apagado muy baja
Cuando un contacto de un relé electromecánico (EMR) está abierto y en buen estado, el lado de la carga queda físicamente separado. Esto hace que los EMR sean útiles donde la corriente de fuga causaría problemas, como en lámparas piloto pequeñas, entradas de PLC, circuitos de alta impedancia o cargas que deben estar completamente desenergizadas.
2. Buena tolerancia a sobrecargas breves
Los contactos mecánicos a menudo pueden tolerar eventos breves de corriente de irrupción o sobretensión mejor que una salida de semiconductor subdimensionada. Esto no significa que los EMR puedan ignorar las capacidades nominales de los contactos, pero explica por qué siguen siendo comunes en los circuitos de control general.
3. Formas de contacto flexibles
Los EMR pueden proporcionar contactos SPST, SPDT, DPDT y multipolares. Una sola bobina puede conmutar múltiples circuitos aislados, lo cual es útil para enclavamientos, retroalimentación de estado y control de voltajes mixtos.
4. Fácil resolución de problemas en campo
Los técnicos a menudo pueden escuchar el clic, medir el voltaje de la bobina y probar la continuidad de los contactos. Esto hace que los relés electromecánicos (EMR) sean sencillos en muchos entornos de mantenimiento.
Desventajas de los relés electromecánicos
1. Desgaste de contactos y formación de arco
Cada operación genera estrés mecánico y eléctrico. La conmutación de cargas inductivas sin la supresión adecuada puede causar picaduras en los contactos, acumulación de carbono o soldadura de contactos.
2. Rebote de contactos
Cuando los contactos se cierran, pueden rebotar brevemente antes de estabilizarse. Esto puede ser relevante en circuitos de conteo, de impulsos o lógicos.
3. Frecuencia de conmutación limitada
Para la conmutación de alta frecuencia, las partes mecánicas se convierten en el factor limitante. La operación repetida también reduce la vida útil mecánica y eléctrica.
Ruido audible
El chasquido es útil para la resolución de problemas, pero es indeseable en equipos silenciosos, oficinas, laboratorios o máquinas sensibles al ruido.
Ventajas de los relés de estado sólido
1. Sin desgaste mecánico
Un SSR no tiene contactos móviles. En aplicaciones de conmutación frecuente, esta suele ser la razón más importante para elegir un SSR.
2. Conmutación rápida y silenciosa
La conmutación de un SSR es electrónica, silenciosa y sin rebotes. Esto es útil en el control de calentadores, equipos de semiconductores, máquinas de embalaje y aplicaciones con ciclos frecuentes de encendido/apagado.
3. Adecuado para el control de calentadores PID
Los controladores de temperatura suelen conmutar los calentadores muchas veces por minuto. Un relé electromecánico (EMR) puede desgastarse rápidamente en esta función, mientras que un relé de estado sólido (SSR) con un disipador de calor adecuado puede manejar ciclos frecuentes.
4. Menor corriente de excitación de entrada en muchos sistemas de control.
Muchas entradas de SSR pueden ser accionadas directamente por salidas de control de baja potencia, aunque el voltaje y la corriente de entrada requeridos deben coincidir con los del controlador.
Desventajas de los relés de estado sólido.
1. Corriente de fuga en estado de apagado (off-state).
Un SSR no es un contacto abierto perfecto. Presenta una corriente de fuga en el estado de apagado. Esto puede mantener encendidas cargas pequeñas, confundir entradas de alta impedancia o crear un voltaje medible en el lado de la carga incluso cuando el SSR está apagado.
Si una carga debe estar completamente aislada con una fuga cercana a cero, puede ser necesario un EMR, un contactor o un seccionador mecánico.
Generación de calor y reducción de potencia (derating)
Los relés de estado sólido (SSR) disipan calor durante su funcionamiento. Los SSR de CA suelen presentar una caída de tensión en la salida, mientras que los SSR de CC con MOSFET tienen una resistencia en estado de conducción. Con corrientes elevadas, este calor se convierte en un problema de diseño importante.
Por este motivo, las hojas de datos de los SSR incluyen información sobre disipadores, resistencia térmica, temperatura ambiente y curvas de reducción de potencia. Montar un SSR sin una disipación de calor adecuada es una de las causas más comunes de fallo prematuro.
Sensibilidad a sobretensiones y cortocircuitos
Los semiconductores pueden fallar rápidamente ante condiciones de sobretensión, sobrecorriente o altas corrientes de irrupción. La coordinación adecuada de fusibles, la supresión de sobretensiones y la adaptación de la carga son esenciales.
El fallo suele manifestarse como un cortocircuito
Un dispositivo de salida de un SSR dañado puede fallar en cortocircuito. En términos prácticos, la carga puede permanecer energizada incluso cuando la señal de entrada está desactivada. Para el aislamiento relacionado con la seguridad, los SSR no deben considerarse un sustituto del aislamiento mecánico, a menos que la arquitectura de seguridad completa esté diseñada y aprobada para tal fin.
En los paneles de control de maquinaria, normas como la IEC/EN 60204-1 se centran en gran medida en la desconexión adecuada del suministro, la prevención de arranques inesperados, la conexión equipotencial de protección y la verificación. Una salida de semiconductor puede formar parte de una función de control, pero no debe considerarse como el único dispositivo de aislamiento eléctrico para fines de bloqueo, mantenimiento o seguridad del personal. Cuando se requiera aislamiento, utilice un dispositivo de desconexión o aislamiento mecánico con la capacidad nominal adecuada en la arquitectura de seguridad.
El tipo de carga es más importante que el tipo de relé
El relé correcto depende en gran medida de la carga.
| Tipo de carga | Adecuación de EMR (relé electromecánico) | Adecuación de SSR (relé de estado sólido) | Nota de selección |
|---|---|---|---|
| Calentador resistivo | Bien | Excelente para ciclos frecuentes | Los SSR suelen preferirse para el control de temperatura PID |
| Lámpara piloto o carga de señal pequeña | Bien | Puede verse afectada por la corriente de fuga | Comprobar la carga mínima y la fuga |
| Bobina de contactor / solenoide | Adecuado con supresión | Posible, pero el tipo de salida y la protección contra sobretensiones son importantes | El pico inductivo debe ser controlado |
| Motor pequeño | Posible si está dentro de la capacidad nominal | Usar con precaución; la corriente de irrupción y el comportamiento inductivo son relevantes | Considere un contactor o arrancador de motor para circuitos de potencia |
| Conmutación de entradas de PLC | Bien | Posible, pero la corriente de fuga puede causar señales falsas | Haga coincidir el tipo de entrada y el umbral |
| Conmutación de alta frecuencia | De pobre a moderada | Fuerte | El SSR evita el desgaste mecánico |
| Aislamiento de seguridad | Dispositivo mecánico generalmente preferido | Normalmente no se utiliza solo | Se debe considerar la fuga del SSR y el modo de fallo en cortocircuito |
Si el relé acciona bobinas de contactores, solenoides o auxiliares de control de motores, la supresión y el régimen de trabajo de los contactos se convierten en parte de la selección, no en una consideración posterior. La guía de control de motores de VIOX explica cómo los contactores, los relés de sobrecarga y los dispositivos de protección dividen el trabajo en un circuito de motor: Cómo seleccionar contactores, relés de sobrecarga y disyuntores para la potencia del motor. Para la protección contra transitorios de bobina, consulte Cómo seleccionar el supresor de sobretensión adecuado para contactores.
Normas y clasificaciones que deben comprobarse antes de comparar EMR y SSR
Las normas no dicen simplemente que “el EMR es mejor” o que “el SSR es mejor”. Definen cómo se prueba, se marca y se aplica un dispositivo. El punto práctico es comparar el relé bajo la familia de dispositivos y el ciclo de carga correctos.
| Área | Familia o marco normativo pertinente | Por qué es importante |
|---|---|---|
| Contactores electromecánicos y arrancadores de motor | IEC 60947-4-1 | El servicio de motor y contactor difiere de la conmutación resistiva simple |
| Relés de control y dispositivos de circuitos de control | IEC 60947-5-1 | Ayuda a definir el comportamiento y los valores nominales de conmutación del circuito de control |
| Controladores y arrancadores de motor semiconductores | IEC 60947-4-2 | Relevante cuando dispositivos semiconductores controlan circuitos de motores de CA |
| Controladores/contactores de semiconductores para cargas de CA no motorizadas | IEC 60947-4-3 | Relevante para el control de potencia tipo SSR de calentadores y otras cargas de CA |
| Equipo eléctrico de maquinaria | IEC/EN 60204-1 | Importante para la desconexión de la alimentación, el aislamiento de seguridad y la prevención de arranques inesperados |
| Equipo de control industrial norteamericano | UL 508 y requisitos de certificación relacionados | Importante para la aprobación de paneles y la idoneidad de los componentes en proyectos orientados a UL |
Para los compradores, la lección es sencilla: compare la capacidad nominal impresa del relé con la categoría de carga real. Un relé que parece adecuado solo por su corriente puede no serlo una vez que se consideran el ciclo de conmutación, el calor, las fugas, la protección contra cortocircuitos o el aislamiento de seguridad.
SSR de CA frente a SSR de CC: no los mezcle
Uno de los errores más comunes en la selección de SSR es asumir que la salida de un SSR es universal.
Un SSR de CA A menudo utiliza dispositivos de salida TRIAC o SCR. Está diseñado para cargas de CA y puede depender del cruce por cero de la forma de onda de CA para apagarse. No es adecuado para la conmutación de cargas de CC a menos que la hoja de datos lo indique explícitamente.
Un SSR de CC A menudo utiliza MOSFET o IGBT. Debe seleccionarse según la tensión de CC, la corriente, la polaridad y, a veces, el bloqueo bidireccional. Algunos SSR de CC son sensibles a la polaridad; otros utilizan disposiciones de MOSFET en contrafase para el bloqueo bidireccional.
La etiqueta “SSR” solo indica la tecnología de conmutación. No especifica si la salida es adecuada para CA, CC, cargas resistivas, cargas inductivas o cargas de motor.
Modos de fallo: qué deben esperar los equipos de mantenimiento
| Síntoma | Causa probable en EMR | Causa probable en SSR |
|---|---|---|
| La carga permanece encendida cuando el comando está apagado | Contactos soldados | El semiconductor de salida falló en cortocircuito, fuga que confunde a una carga pequeña |
| La carga no se enciende | Fallo de bobina, daño en los contactos, mecanismo roto | Fallo en el circuito de entrada, semiconductor de salida abierto, daño térmico |
| Operación intermitente | Oxidación de contactos, tensión de bobina débil, vibración | Sobretemperatura, señal de entrada marginal, daño por transitorios |
| La señal de control está presente pero la salida es inestable | Rebote de contactos o vibración mecánica | Tipo de SSR incorrecto, fugas, calor o incompatibilidad de carga |
| El dispositivo funciona a alta temperatura | Problema en la bobina o contacto sobrecargado | SSR de tamaño insuficiente, falta de disipador de calor, reducción de potencia (derating) deficiente |
Esta perspectiva de campo es importante porque reemplazar un relé electromecánico (EMR) por un relé de estado sólido (SSR) puede cambiar el comportamiento de falla de la máquina. El SSR puede resolver el desgaste mecánico, pero introducir problemas de fugas o calor.
¿Cuándo debería elegir un EMR?
Elija un relé electromecánico cuando:
- la frecuencia de conmutación sea baja o moderada
- la fuga en estado de apagado deba ser casi nula
- se necesiten múltiples contactos aislados
- la carga puede implicar eventos de irrupción o sobretensión breves
- los técnicos de campo necesitan pruebas de continuidad sencillas
- la sensibilidad al costo es alta
- el circuito requiere un comportamiento de contacto NA/NC/conmutado familiar
los relés electromecánicos (EMR) siguen siendo opciones sólidas para paneles de control generales, enclavamientos, señalización, circuitos de alarma y muchas salidas de relés temporizadores. Para aplicaciones de temporización, consulte Relé vs. Temporizador y Cómo elegir un relé temporizador.
¿Cuándo debería elegir un relé de estado sólido (SSR)?
Elija un relé de estado sólido cuando:
- la frecuencia de conmutación sea alta
- se requiera un funcionamiento silencioso
- no se pueda tolerar el rebote de los contactos
- la carga sea principalmente resistiva, como en calentadores
- el sistema de control utilice ciclos de encendido/apagado frecuentes
- una larga vida útil mecánica sea más importante que la mínima corriente de fuga en estado apagado
- se pueda diseñar una disipación de calor y una protección adecuadas en el panel
La selección de un SSR siempre debe incluir el cálculo térmico, el tipo de carga, la corriente de irrupción, la corriente de fuga, el tipo de salida, la protección contra sobretensiones y la protección contra cortocircuitos.
Errores comunes en la selección entre EMR y SSR
Error 1: Elegir un SSR porque suena más avanzado
Un SSR no es automáticamente mejor. Si la aplicación requiere contactos abiertos reales, alta tolerancia a sobretensiones o pruebas de campo sencillas, un EMR puede ser más práctico.
Error 2: Ignorar la corriente de fuga del SSR
La corriente de fuga puede mantener encendidas lámparas pequeñas o causar lecturas incorrectas en las entradas de un PLC. Compare siempre la corriente de fuga del SSR con el umbral de la carga o de la entrada.
Error 3: Olvidar la disipación de calor del SSR
Un SSR que tiene una capacidad eléctrica nominal adecuada para la corriente puede fallar si se instala sin el disipador de calor, el flujo de aire o la reducción de potencia (derating) requeridos.
En un escenario común de montaje de cuadros eléctricos, un relé de estado sólido (SSR) que funciona durante una prueba breve en banco falla más tarde dentro de un armario compacto porque la temperatura del envolvente es mucho más alta que la del laboratorio. La corriente nominal de la placa de características no era el problema real; la falta de verificación de la reducción de potencia (derating) sí lo era. Para los cuadros de control de calefacción, lea siempre la curva de reducción de potencia del SSR a la temperatura prevista del armario y verifique la superficie de montaje del disipador de calor.
Error 4: Uso de contactos de relés electromecánicos (EMR) para ciclos frecuentes de calefacción
Un relé mecánico utilizado para el control rápido de temperatura puede desgastarse rápidamente. El SSR suele ser mejor para la conmutación frecuente de calefactores si el diseño térmico es correcto.
Error 5: Conmutación de cargas inductivas sin supresión
Tanto los EMR como los SSR necesitan protección contra transitorios inductivos. Los EMR pueden sufrir arcos en los contactos; los SSR pueden sufrir sobretensiones en los semiconductores.
Esto es especialmente importante al sustituir un EMR por un SSR. El contacto del relé antiguo pudo haber tolerado el retroceso de la bobina o la corriente de irrupción durante años; la nueva salida de semiconductor puede fallar mucho más rápido si no se controla la misma energía transitoria.
Error 6: Tratar el SSR como un dispositivo de aislamiento de seguridad
Un SSR tiene corriente de fuga y puede fallar en cortocircuito. Si se requiere seguridad del personal o aislamiento para mantenimiento, utilice un dispositivo de aislamiento mecánico debidamente dimensionado o una arquitectura de seguridad.
Error 7: Uso de relés de estado sólido (SSR) de cruce por cero para la carga incorrecta
Los SSR de cruce por cero suelen ser excelentes para calentadores resistivos, pero no son automáticamente la elección correcta para transformadores, grandes cargas inductivas o aplicaciones sensibles a la fase. Cuando la corriente de carga está desfasada respecto a la tensión, el comportamiento de conmutación puede ser diferente de lo que sugiere la explicación simple de “encendido en el cruce por cero de tensión”.
Selección De Lista De Verificación
Antes de elegir entre un relé electromecánico (EMR) o un SSR, verifique:
| Comprobar | Por qué es importante |
|---|---|
| Tipo de carga | Resistiva, inductiva, capacitiva, motor, calentador, señal |
| Salida de CA o CC | El tipo de salida del SSR debe coincidir con el tipo de corriente de la carga |
| Corriente de carga y corriente de irrupción (inrush) | Determina la capacidad nominal de los contactos o el estrés del semiconductor |
| Frecuencia de conmutación | La alta frecuencia favorece a los SSR; la baja frecuencia suele ser adecuada para los EMR |
| Tolerancia a la corriente de fuga | Importante para cargas pequeñas y entradas de PLC |
| Disipación de calor | Crítico para la capacidad de corriente y la vida útil del SSR |
| Supresión de sobretensiones | Necesario para bobinas, solenoides, motores y circuitos propensos a transitorios |
| Requisito del modo de fallo | Los EMR y los SSR fallan de manera diferente |
| Formulario de contacto | Los relés electromecánicos (EMR) pueden proporcionar contactos NA/NC/conmutados fácilmente. |
| Aislamiento de seguridad | Por lo general, requiere un dispositivo de aislamiento mecánico. |
PREGUNTAS FRECUENTES
¿Es un relé de estado sólido (SSR) mejor que un relé electromecánico?
No siempre. Los SSR son mejores para conmutaciones silenciosas, rápidas y frecuentes. Los EMR suelen ser mejores cuando se necesita una corriente de fuga cercana a cero, múltiples formas de contacto, tolerancia a sobretensiones o una resolución de problemas sencilla.
¿Un SSR desconecta completamente la carga?
No de la misma manera que un contacto mecánico abierto. Los SSR tienen una corriente de fuga en estado de apagado, por lo que las cargas pequeñas o las entradas de alta impedancia aún pueden detectar voltaje o corriente.
¿Por qué un SSR necesita un disipador de calor?
Un SSR genera calor porque su salida semiconductora tiene caída de tensión o resistencia. A corrientes más altas, ese calor debe disiparse mediante un disipador de calor, una placa de montaje o una reducción de potencia (derating) adecuada.
¿Puedo reemplazar un relé electromecánico (EMR) por un relé de estado sólido (SSR) directamente?
Solo después de verificar el tipo de salida, la corriente de carga, la corriente de irrupción, la corriente de fuga, la disipación de calor, el voltaje de control y el modo de falla. Un dispositivo compatible en pines o voltaje aún puede comportarse de manera diferente.
¿Qué relé es mejor para el control de calentadores?
Para conmutaciones frecuentes de calentadores, a menudo se prefiere el SSR porque no tiene desgaste de contactos y puede conmutar silenciosamente. La disipación de calor y la reducción de capacidad (derating) de la corriente de carga deben ser correctas.
¿Qué relé es mejor para señales de entrada de PLC?
Los contactos de los EMR suelen ser más sencillos cuando la entrada requiere ver un contacto seco real. Las salidas de los SSR pueden funcionar, pero se debe verificar la corriente de fuga y el umbral de entrada.
¿Qué sucede cuando falla un SSR?
Muchas fallas de los SSR se presentan como una salida en cortocircuito, lo que significa que la carga puede permanecer encendida. Es por esto que los SSR no deben utilizarse como el único dispositivo de aislamiento para mantenimiento o desconexiones críticas de seguridad.
¿Pueden los relés de estado sólido (SSR) conmutar motores?
Algunos SSR pueden conmutar cargas de motor si están específicamente clasificados para esa función, pero se deben considerar la corriente de irrupción del motor y el estrés inductivo. Para muchos circuitos de motor, los contactores, relés de sobrecarga, arrancadores de motor o arrancadores suaves dedicados son más apropiados.
Resumen
La decisión entre EMR y SSR no es una cuestión de actualización tecnológica, sino de adecuación a la aplicación.
Elegir EMR (Relé electromecánico) cuando necesite baja corriente de fuga, contactos mecánicos, múltiples formas de contacto, tolerancia a sobretensiones y facilidad para la resolución de problemas en campo.
Elegir SSR cuando necesite funcionamiento silencioso, alta frecuencia de conmutación, ausencia de rebote de contactos y larga vida útil en aplicaciones de conmutación repetitiva, especialmente en el control de calentadores resistivos.
Para las aplicaciones de paneles de control VIOX, el método de selección más seguro es comenzar por el tipo de carga, la frecuencia de conmutación, la tolerancia a fugas, el diseño térmico y el modo de fallo. Luego, elija EMR o SSR basándose en el comportamiento real del circuito, no bajo la suposición de que una tecnología es siempre mejor que la otra.
Fuentes Utilizadas
- Principio de funcionamiento del relé y construcción del relé electromecánico
- Funcionamiento, características, conmutación por paso por cero y parámetros de los relés de estado sólido
- Descripción general de los relés estáticos y comparación con los relés electromecánicos
- Alcance de la norma IEC 60204-1 y contexto del equipo eléctrico de máquinas
- Categorías de utilización IEC y contexto de la familia de normas IEC 60947
