RELES.pdfes su máxima expresión coloquial

Relés

1. Instrumentación y Control Ingeniería Electrónica
Electricidad y Electrónica Industrial
Relevadores y contactores
de estado solido

2. RELÉ DE ESTADO
SÓLIDO

3. 3
¿Quéesunrelé?
Unreléesbásicamenteuninterruptorelectromagnético,queestáoperadoporunacorriente
eléctricarelativamentepequeñaquepuedeencenderoapagaruncircuitoconunacorriente
eléctricamuchomayor.
Hayotroselementos,comolostransistores,quetambiénrealizanestafunción,peroestossólo
trabajancontensionesmásbajasytienenotrascaracterísticasdiferentes,porloqueseusan
exclusivamenteenelectrónica.Sinembargo,losreléssonútilesenmuchísimosámbitos.
Elcorazóndeunreléesunelectroimán(unabobinadealambrequeseconvierteenunimán
temporalcuandolaelectricidadfluyeatravésdeél).Sepuedepensarenunrelécomouna
especiedepalancaeléctrica:enciéndaloconunapequeñacorrienteyenciende("apalanca")otro
aparatoqueusaunacorrientemuchomayor.

4. 4
¿Cómofuncionanlosrelés?
Losreléstienen,ensumayoría,laformadecubosrectangularesysuelenserdeltamañodeunacajade
cerillasomáspequeños.Enelinteriorhayunelectroimánycontactosadondeseconectanloselementos
delcircuito.Elnúmeroylaubicacióndeloscontactosdependendelmodeloderelé.
Sufuncionamiento,comohemosdicho,sebasaenunelectroimán.Enestadodereposo,cuandoporel
nocirculecorriente,elreléestaráenunaposiciónllamadahabitualmentedereposo.Cuandocircula
corrienteporelimán,entoncesatraelapiezaquehacecambiarelcontacto.
Lamaneraespecíficaenqueestoocurredependedesielreléestánormalmenteabierto(NO)o
normalmentecerrado(NC).PodemosobservarunejemploenlasiguienteanimacióndeunreléNC,ya
quecuandofluyecorrienteporlabobina(entreAyB),serealizaunpuenteentreelcomúnyelNO.Este
esunrelédetipoarmadura,losmástípicos.

5. 5
RELÉ ELECTROMECÁNICO

6. 6
Ventajasdelosreléselectromagnéticos
•Lagranventajadelosreléselectromagnéticoseslacompletaseparacióneléctrica
entrelacorrientedeaccionamiento(laquecirculaporlabobinadelelectroimán)ylos
circuitoscontroladosporloscontactos.Estohacequesepuedanmanejaraltos
voltajesoelevadaspotenciasconpequeñastensionesdecontrol.
•Tambiénofrecenlaposibilidaddecontroldeundispositivoadistanciamedianteel
usodepequeñasseñalesdecontrol,haciendoqueelconsumoseabajo.
•Porotrolado,lacaídadetensiónatravésdeloscontactosencortoesmuypequeña,
porquesuresistenciaesdemiliohmios.

7. 7
Desventajasdelosreléselectromagnéticos
•Funcionanconunretrasobastantelargo,conrespectoaotrosdispositivos.
•Sudurabilidad(númerodeoperacionesdeconmutación)eslimitada.
•Despuésdealgúntiempoloscontactosacabandañándose.
•Nopuederealizarmuchasoperacionesdeconmutaciónporsegundo.
•Labobinapuedeconsumirunacorrientede100mA,loqueesproblemáticocuandose
alimentaconbaterías.
•Generarunclicaudiblealcambiardeestado,porloquenosoncompletamente
silenciosos.
•Ocupanmuchoespacio(encomparaciónconlostransistores).

8. 8
RELÉ DE ESTADO SÓLIDO
Losrelédeestadosólidosondispositivos
semiconductoresconformadosensuinterior
pordiodosytransistores,enelmercadoselos
puedeencontrardedistintascapacidadesde
corrienteyvoltaje.
Estospresentanunacaracterísticaquelos
haceúnicosylosponeenventajafrentealos
dispositivosdecomandotradicionalescomo
relésycontactores.

9. 9
RELÉ DE ESTADO SÓLIDO
Conelavancedelatecnologíay-particularmenteluegodelainvención
deltransistor-sehaceposiblerealizaraccionamientosmediante
dispositivossemiconductoresquenopresentanpartesmóvilescomo
unreléocontactortradicional.Estopresentaunagranventajadado
queeldesgastemecánicoqueseproduceenestosdispositivosde
mandonoafectaalosdispositivosdeestadosólido.
SeconocealosrelésdeestadosólidocomoSSRporsussiglaseninglés
(solidstaterelay),lamayorventajadelosrelésSSResquealno
poseerpartesmóvilessuvelocidaddeconmutaciónesmuchísimomás
altaqueunreléocontactortradicional.

10. 10
RELÉ DE ESTADO SÓLIDO
Existenvariostiposderelédeestadosólido,lostenemosespecíficamente
parausarencorrientealternaasícomootrosparacorrientecontinua,esto
sedebealtipodetransistorqueseencuentraalinteriordelrelédeestado
sólidoelcualpuedeserdetipoBJToMosfetparacorrientecontinuaode
tipotriacparacorrientealterna.

11. 11
FUNCIONAMIENTO INTERNO RELÉ DE ESTADO
SÓLIDO PARA CORRIENTE ALTERNA
Enelcircuitodefuncionamientointernosepuedeapreciarqueelrelédeestado
sólidocuentacondoscircuitosdetrabajo,comunicadosmedianteelcircuito
integradomoc3020(optoacoplador)ylasalidadepotenciaescomandada
medianteuntriacBTB08-600

12. 12
DIFERENCIA ENTRE RELÉ DE ESTADO SÓLIDO Y
CONTACTOR MECÁNICO
SSR
•Mayor velocidad de conmutación
•Aislación óptica
•Menor desgaste mecánico
•Mayor disipación de temperatura.
•Mayor sensibilidad frente a errores de
conexión.
•Posee solo un interruptor interno.
Contactoro relé mecánico
•Mayor desgaste mecánico
•Sensible al polvo y condiciones adversas.
•Posee 3 contactos físicos.
•Posee aislación mecánica
•Menor velocidad de conmutación

13. 13
CIRCUITO DE ACTIVACIÓN
Acontinuación,sepresentaunesquemaresumidoconlostiposdedispositivosdecomando
medianteloscualessepuederealizarlaactivacióndelrelédeestadosólido.

14. 14
CIRCUITO DE CONEXIÓN MONOFÁSICO
Acontinuación,sepresentaunesquemaconlostiposdedispositivosdecomandomediantelos
cualessepuederealizarlaactivacióndelrelédeestadosólido.
Otradelasventajasdeunrelédeestadosólidoesquealposeerundispositivodeactivación
ópticoensuinteriorllamadooptoacopladoresposibleseparareléctricamenteelcircuitode
controldelaactivacióndefuerza,estosevuelverealmenteútilcuandonecesitamoscomandar
cargasdegrancorrientemediantedispositivoselectrónicosdenivellógicotTTLcomo
microcontroladores,ocompuertaslógicas.

15. 15
RELÉ DE ESTADO SÓLIDO TRIFÁSICO
Existeunrelédeestadosólidoqueesespecíficamentepararealizararranquesde
motorestrifásicos,aventajaesqueensuinterioryaseencuentraconectadoelcircuito
parapartidaeinversióndegirodelmotor.Estetipodedispositivospresentaunagran
ventajadebidoaqueminimizapuntosdefallaenconexionesyagilizaelprocesode
implementación.

16. 16
Relé de Estado Sólido FotekSSR-25 DD25A DC-DC Salida 5V-60VDC

17. 17
Módulo Relé 5V 10A de 1 Canal Disparo Bajo/Alto para Arduino

18. 18
APLICACIONES
Control de temperatura mediante controlador REX-C100:
Unadelasaplicacionesmásempleadasparalosreléde
estadosólidoesladecomandarcargasmedianteuna
señaldecontrolprovenientedeunmódulodecontrolde
temperatura,debidoaqueelmóduloactivaydesactiva
elrelédeestadosólidoconstantemente,esdevital
importanciaemplearunrelédeestadosólidopara
minimizareldesgastemecánico,estaesunaaplicación
sencillaquepuedeemplearseparacontrolarhornos
industriales,incubadoras,maquinariasselladoras,
máquinasdefundición,entreotros.

19. 19
Existendiferentestiposdedispositivosmediantelos
cualessepuederealizarelcontrolycomandode
motores,circuitosdecalefaccióneiluminación,losrelés
deestadosólidobrindanciertasventajasfrentealos
contactorestradicionales,noobstantenologran
desplazarporcompletoacontactoresyrelésmecánicos.
TEN EN CUENTA QUE...