Solid-state relais worden vaak gezien als een schoolvoorbeeld van de semiconductur industrie (halfgeleiderindustrie). Ze maken gebruik van de elektrische en optische eigenschappen van halfgeleiders, zoals een triode die de stroom in beide richtingen kan doorschakelen en de transistoruitgangen die sneller en betrouwbaarder zijn en dus hogere frequenties aankunnen.    

In de wereld van elektronische schakelingen zijn er twee prominente spelers: solid-state relais en elektromechanische relais. Elk heeft zijn eigen unieke kenmerken en toepassingen. Hieronder duiken we dieper in de voordelen van solid-state relais en hoe ze zich onderscheiden van hun elektromechanische tegenhangers.

• Lange levensduur: Omdat er geen bewegende onderdelen in een solid-state relais zitten, zijn ze niet onderhevig aan contactslijtage, mechanische belasting of corrosie. Solid state relais kunnen miljoenen cycli werken zonder een vermindering in prestaties. De levensduur is 50-100 keer langer dan de levensduur van elektromechanische relais. Solid-state relais zijn daarom ideal voor repetitivieve toepassingen en wanneer weinig onderhoud gewenst is.

• Snel schakelen: Omdat er geen bewegende delen zijn, hebben solid-state relais een zeer snelle responstijd. Dit betekent dat stroom naar een belasting zeer snel en nauwkeurig kan worden toegevoegd en verwijderd. Dit is vooral belangrijk bij toepassingen waarbij snel moet worden in- en uitgeschakeld.

• Bestand tegen schokken en trillingen: Solid-state relaiszijn zeer geschikt voor veeleisende omgevingen met veel trillingen. Ze krijgen geen elektrische of mechanische schokken, doordat er geen bewegende delen inzitten.

  De Harmony solid-state relais voor paneelmontage voldoen onder andere aan de internationale norm IEC 61373 voor spoorwegen en soortgelijk geleid vervoer. Dit maakt deze reeks uitermate geschikt voor schok- en trilbeproevingen.

De lange levensduur, de snelle responstijd en shockbestendigheid maken de solid-state relais zeer geschikt voor toepassingen met verwarmingsregeling, motorbesturing, lichtregeling, medische apparaten en auto’s. Enkele belangrijke industrie segmenten zijn HVAC, spoorwegsector en transport, verpakkingsindustrie en food & beverage.

Maar wees gerust, er zijn ook specifieke oplossingen en functionaliteiten om deze te overwinnen met de Harmony solid-state relais van Schneider Electric.  

• Thermobeheer: Het is belangrijk om te begrijpen dat halfgeleiders nooit volledig aan of uit zijn. Wanneer ze in de ‘aan’ stand staan, kan de weerstand binnen de solid-state relais aanzienlijke warmte genereren als er stroom doorheen vloeit. Deze warmte kan de levensduur van de solid-state relais aanzienlijk verkorten. Daarom is het essentieel om deze relais te beschermen tegen oververhitting. 

  Schneider Electric’s Harmony solid-state relais bieden hiervoor een oplossing. Ze hebben opties voor DIN-rail montage die geïntegreerd zijn met een koellichaam (heatsink). Dit helpt bij het afvoeren van de gegenereerde warmte. Daarnaast bieden ze ook opties voor paneelmontage met een reeks koellichamen waaruit u kunt kiezen. Bij het selecteren van een koellichaam moet u rekening houden met de omgevingstemperatuur en de stroom van uw toepassing. Dit zorgt voor een effectief thermobeheer en verlengt de levensduur van uw solid-state relais.

• Extra smal design: In het algemeen zijn solid-state relais groter dan elektromechanische relais vanwege het feit dat ze over een koollichaam beschikken (heatsink). Dit is voor veel paneelbouwers een probleem tijdens de installatie, omdat besturingspanelen- en kasten steeds compacter worden. Hiervoor heeft Schneider Electric specifieke reeksen. die voor deze uitdaging een oplossing bieden.

  Bijvoorbeeld de SSL range: Bespaar  paneelruimte met de geselecteerde producten in het Harmony solid-state relais aanbod. De SSL-reeks heeft een slank ontwerp dat slechts 6,2mm breed is. De SSM2-reeks komt met twee ingangen en twee uitgangen in één enkel relais dat slechts 18 mm breed is.De SSD-reeks is verpakt in modellen van 22,5 mm breed (tot 35 A) en 45 mm breed (tot 60 A) en komt met een hoge vermogensdichtheid.

• Stille werking: Solid-state relais produceren geen geluid, waardoor ze ideaal zijn voor commerciële en medische toepassingen, waarbij een geruisloze werking gewenst is. Echter, het ‘’klik-geluid’’ van contacten die schakelen kan soms nuttig zijn, vooral om te waarschuwen voor een storing. Omdat solid-sate relais geruisloos werken, is het een uitdaging om storingen of beschadingen te indentifcieren, tenzij er handmating getest wordt.

Om het opsporen van problemen te vergemakkelijken en reactief onderhoud te vermijden, heeft Schneider Electric een smart diagnostisch solid-sate relais ontwikkeld met ingebouwde visuele LED’s en een debugging testknop. Dit om de werking van de solid-state relais te controleren en onmiddelijk te reageren op afwijkingen.