Relais statiques

Qu’est-ce qu’un relais statique ?

Un relais ou contacteur statique est un type de relais spécial qui est fabriqué avec des semi-conducteurs.  Offrant les mêmes fonctionnalités de base, ils utilisent un faible signal de commande pour gérer et contrôler un courant ou une tension plus élevée. Ils intègrent un capteur qui répond au signal de commande et qui commute ensuite le courant sur le circuit de charge.

Les relais statiques offrent plusieurs avantages.  Ils sont extrêmement durables lorsqu'ils sont correctement utilisés, parce qu'ils ne contiennent aucun élément mécanique ou électromécanique mobile. Ils supportent des millions de cycles d'activation et de désactivation sans usure. Ces relais n'ont pas de contact de décharge électrostatique. Ils sont extrêmement résistants aux chocs et aux vibrations. Comme ils n'ont aucun mouvement mécanique interne, leur bruit acoustique est virtuellement inexistant. Ceci constitue un avantage important pour les armoires d'alimentation qui contiennent des douzaines de relais statiques.

La plupart des relais statiques consomme moins d'énergie que les relais standard. En outre, ils permettent de contrôler des tensions CA ou CC.  Les relais statiques à sortie CA supportent deux types de réponses à la mise sous tension : détection instantanée et détection du passage à zéro. Ils offrent une capacité de commutation très rapide de la puissance. Leur excellent temps de réponse n'a pas de rebondissement de contact notable. Grâce à leur temps de réponse, la puissance de charge peut être appliquée et retirée avec une grande précision. Cet avantage crucial est hors de portée de la commutation électromécanique des relais standard traditionnels.

Outre ces avantages, ils intègrent une logique booléenne exploitable par des contrôleurs programmables, ordinateurs, circuits numériques, ce qui accroît considérablement leur demande.  Les relais statiques offrent une grande fiabilité.

 

Comment fonctionne un relais statique ?

Les relais statiques combinent plusieurs composants.  Ils doivent avoir un circuit d'entrée. Chaque circuit est alimenté par une gamme de tension spécifique. Ils doivent aussi avoir une puce optocoupleur, qui fournit une tension d'isolation et une fonction de commutation entre les fréquences hautes et basses. Ce fonctionnement est similaire à celui de l'armature sur d'autres types de relais. Un relais statique nécessite aussi un circuit de sortie, capable de sélectionner une tension CA ou CC.

Avant d'utiliser des relais statiques, il est important d'identifier la tension qu'ils utiliseront et s'ils devront commuter des tensions CA ou CC.  Il est donc nécessaire de déterminer le nombre de volts requis et le niveau de courant. Vous devez toujours déterminer ce dont vous aurez besoin et le type de commutation requis, sinon les relais ne fonctionneront pas du tout ou très mal. Des problèmes de sécurité peuvent aussi surgir.

 

À quoi servent les relais statiques ?

Aujourd'hui, les relais statiques sont présents dans une multitude de produits et de dispositifs très variés.  Ce sont des composants très fréquemment utilisés dans les transformateurs, les systèmes de chauffage, les moteurs, les unités d'alimentation CC et CA, les éclairages fluorescents, les ordinateurs et un grand nombre de produits électroniques grand public.

Les relais statiques sont très utiles pour contrôler les systèmes de chauffage.  De tous les secteurs, le chauffage est celui qui utilise le plus ce type de relais. Les applications les plus courantes incluent les machines d'extrusion, le moulage du plastique, les équipements de soudage, la climatisation, la ventilation, le chauffage et les équipements alimentaires professionnels. Les relais statiques sont très demandés dans cette industrie parce qu'ils sont extrêmement durables et ne nécessitent aucune maintenance. En outre, ils offrent une capacité de contrôle thermique précise. Ils sont donc très présents dans les souffleries, les ventilateurs, les chauffages, et les contrôles de valves.

Les relais statiques sont très utiles pour une grande diversité de contrôles d'éclairage, incluant des applications commerciales, d'entreposage et de divertissement. Les contrôles supportés par les relais statiques sont particulièrement utiles pour des applications de régulation progressive et de commutation rapide. Ils fonctionnent silencieusement, et toujours avec une excellente durabilité et sans maintenance.

Les relais statiques trouvent de nombreuses applications dans des dispositifs de contrôle du mouvement, tels qu'ascenseurs, ventilateurs, palans et même des équipements de musculation.  Leur durabilité et leur résistance aux chocs en font des composants idéaux pour ces applications.

 

Quels sont les différents paramètres des relais statiques et quel est leur rôle ?

• Type de montage – Les relais statiques offrent divers types de montage en fonction de leur usage.  Ils peuvent être montés directement sur des circuits imprimés, des rails ou des surfaces plates. Des adaptateurs facilitent leur montage sur d'autres types de surface.
• Type de raccordement – Ce paramètre détermine les types de bornes nécessaires.  Ils incluent des borniers modulaires, des bases de connexion pour les montages sur rails, et bien d'autres options.
• Courant de charge maximal  – Ce paramètre désigne la quantité de courant maximale qui peut circuler dans un contacteur sans provoquer de défaillance ou de court-circuit.
• Tension de charge minimale – Ce paramètre désigne la tension minimale qui peut traverser un relais sans provoquer sa désactivation ou activation.
• Tension de charge maximale – Ce paramètre désigne la plus haute quantité de tension qui peut traverser un relais statique.
• Tension de commande minimale – Ce paramètre désigne la plus basse tension capable d'activer un relais statique, même si la valeur réelle varie en fonction du relais statique utilisé.
• Tension de commande maximale – Ce paramètre désigne la plus haute tension qui peut traverser un relais statique.
• Type de commutation – En fonction de leur rôle, les relais statiques supportent différents types de commutation.  Les types les plus communs incluent : détection de passage à zéro, activation aléatoire, et différents types de commutation à contrôle proportionnel. Le type « Passage à zéro » est le plus courant, désignant la commutation de non-conducteur à conducteur. Le type « Activation aléatoire » est asynchrone. Son activation intervient immédiatement après l'application du signal de commande. Le type « Contrôle proportionnel » applique une puissance proportionnelle à la charge.
• Dispositif de sortie – Les dispositifs de sortie pour relais statiques varient.  Ils peuvent être numériques avec affichage LED, ou de simples boîtiers sans pièces mobiles. Cela dépend de la nature et de la fonction des relais statiques utilisés.
• Configuration des contacts – Ce paramètre varie avec les types de relais statiques.  Les relais statiques peuvent avoir un nombre variable de contacts, différents types de connecteurs, par exemple des cosses d'attache.
• Courant de charge minimal – Ce paramètre désigne la quantité de courant minimale que le capteur nécessite pour continuer à fonctionner de manière fiable.
• Durée maximale de mise sous tension – Ce paramètre désigne la durée la plus longue nécessaire pour déclencher le fonctionnement d'un relais statique.  Cette valeur est généralement très courte, soit 3 millisecondes ou moins dans certains cas.
• Courant de fuite à l'état bloqué – Ce paramètre est aussi appelé courant de charge ou courant résiduel. Il désigne la quantité de courant requise pour qu'un dispositif reste dans un état activé alors qu'il n'est pas directement opérationnel.  Différents relais statiques offrent différents niveaux de courant de fuite à l'état bloqué.
• Type de boîtier – Ce paramètre désigne le type d'enceinte protectrice du relais statique.  Le type et la taille des boîtiers peuvent varier considérablement, même si leur apparence reste similaire. Leurs dimensions peuvent varier en fonction de la taille du relais, mais la plupart sont relativement petits.
• Température de fonctionnement maximale – les relais et les accessoires inclus dans un dispositif se caractérisent par une gamme thermique qui autorise leur fonctionnement.  La température de fonctionnement maximale est la plus haute température à laquelle le relais statique peut fonctionner de manière fiable. Pour obtenir les meilleurs résultats, les utilisateurs doivent identifier la gamme thermique requise.
• Température de fonctionnement minimale – De même qu'un relais statique a une température de fonctionnement maximale, il a aussi une température de fonctionnement minimale.  Si la température devient inférieure à cette valeur, qui peut descendre jusqu'à 30 degrés sous zéro, le relais ou un de ses composants peut ne plus fonctionner. Les utilisateurs doivent identifier les températures extrêmes que les produits contenant des relais statiques doivent supporter.

 

Quels sont les accessoires disponibles pour les relais statiques ?

• Capots pour relais statiques – Les capots sont disponibles dans différentes dimensions, pour différentes tensions, mais la plupart sont compatibles CA et CC.  Il est important de vérifier les spécifications pour garantir le fonctionnement du capot avec le relais statique requis. N'oubliez pas que les capots de relais statiques ne sont généralement pas fournis avec un dissipateur de chaleur indispensable au relais statique.
• Adaptateurs rail DIN pour relais statiques – Disponibles dans différentes formes et styles, ces adaptateurs facilitent le montage et l'installation des relais statiques.  Un grand nombre d' adaptateurs DIN pour relais statiques offre diverses options de montage en surface et sur rail DIN.
• Filtres pour relais statiques – Les filtres facilitent le contrôle des sorties pour les charges industrielles.  Ils sont faciles à installer et à utiliser avec la plupart des relais statiques, mais leur compatibilité est indispensable. Certains filtres pour relais statiques supportent le filtrage des charges résistives et des charges inductives. Ils sont principalement utilisés pour la suppression du bruit.

 

• Dissipateurs pour relais statiques – Un dissipateur thermique est indispensable pour les relais statiques.  Cet accessoire élimine la chaleur et assure le bon fonctionnement du dispositif. Il garantit que la chaleur ne dépassera jamais la température de fonctionnement maximale du relais statique et celle du dispositif dans lequel il est installé. Les dissipateurs pour relais statiques sont disponibles dans différentes dimensions et leur diversité permet de satisfaire à toutes les spécificités des dispositifs et des relais. Il est important de vérifier qu'un dissipateur thermique sera suffisamment grand pour le dispositif.

 

• Cosses pour relais statiques – Les cosses d'attachement sont des connecteurs électriques. Ce type de connecteur permet de maintenir le fil en position en serrant une vis. Les cosses pour relais statiques sont simplement un type de connecteur spécifique pour les relais statiques.

 

• Kits de montage pour relais statiques – Ces kits doivent contenir toutes les pièces nécessaires à l'installation.  Différents kits fonctionnent avec différents types/ tailles de dispositifs. Il est donc important de sélectionner le type de kit correct. Les kits de montage pour relais statiques incluent généralement la résistance, le bornier d'entrée, le boîtier, le circuit imprimé, le profil extrudé et les vis.

 

• Vis pour relais statiques – Les vis fournies avec les kits de montage sont aussi disponibles séparément.  Les vis pour relais statiques se fixent sur le montage et les éléments du boîtier pour installer et maintenir les relais installés.

 

• Fusibles pour relais statiques – Un fusible pour semi-conducteur joue un rôle important puisqu'il protège les composants contre les variations de tension.  Les fusibles pour relais statiques sont extrêmement rapides et limitent efficacement les risques de court-circuit. N'oubliez pas que ces fusibles sont conçus pour éviter les court-circuits, et qu'ils ne fonctionnent pas comme des fusibles limitateurs de courant traditionnels.

 

• Isolateurs thermiques – Comme les relais statiques ont tendance à chauffer, même avec un dissipateur, les isolateurs thermiques sont une excellente option supplémentaire.  Ils apportent une remarquable capacité d'évacuation de la chaleur. Ils contribuent à minimiser la résistance thermique et supportent des gammes thermiques très variées. Les isolateurs thermiques sont très utiles dans un grand nombre d'applications.