AN-145ES

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Hoja de aplicación: AN-145ES

más la disipación del colector. El consumo de potencia

de los dispositivos semiconductores aumenta de forma

mucho más estable en relación con la corriente de

colector que en los EMR en relación con la corriente de

contacto. Por ejemplo, el requisito mínimo de potencia

de un EMR polarizado puede superar los 80 mW,

mientras que los SSR consumen apenas 3 mW.

9.5 Requisitos de Tensión más Bajos de los SSR

Como un SSR no tiene que cargar de energía un

bobinado ni abrir contactos, se necesita menos tensión

para que el SSR entre en conducción o corte. Los EMR

se controlan a partir de fuentes de alimentación de 5 a

48 VCC. Los SSR, en cambio, pueden trabajar con

tensiones de alimentación de tan sólo 1,5 VCC.

9.6 Operación Lógica Directa

Dado que no consumen mucha potencia y trabajan con

bajas tensiones, los SSR se pueden gobernar

directamente mediante circuitos lógicos como los del tipo

74xxx, ahorrando así un nivel en la electrónica de

interface.

Los EMR requieren tensiones de gobierno de la bobina

que superan de largo la capacidad de gobierno que son

capaces de proporcionar los circuitos lógicos. Como

resultado de ello, se precisan componentes adicionales

para permitir que los EMR se conecten a circuitos lógi-

cos. El circuito representado a continuación muestra los

componentes adicionales necesarios para integrar el relé

mecánico en la circuitería digital. Se necesitan cuatro

componentes adicionales en el diseño basado en EMR

para compensar las poco atractivas características del

EMR.

Figura 6. Comparación de los Circuitos de Gobierno de SSR y

EMR

Estos inconvenientes hacen que los ingenieros hagan

uso de prácticas de diseño de aceptación generalizada

para realizar la compensación. Con una bobina a la

entrada de todos los relés mecánicos, existe un pico

inductivo que surge de forma natural cuando se

descarga la energía de la entrada. Este pico se aplica a

los componentes sensibles utilizados para controlar el

funcionamiento del EMR. El pico resulta muchas veces

suficiente para ocasionar un daño catastrófico a la

circuitería de control si no ha sido suprimido adecuada-

mente. Para eliminar este riesgo debe utilizarse un diodo

de alta velocidad a lo largo de la bobina.

En el circuito de la parte inferior del diagrama, con Q1

puesto en conducción por medio de la puerta lógica, el

EMR se activa con la corriente que fluye a través de la

bobina de entrada. Cuando Q1 se lleva a corte para

desactivar el relé, el pico inductivo resultante es recircu-

lado y disipado a través de la bobina por el diodo D1. En

la solución basada en SSR, parte superior del diagrama,

observe que la bobina ha sido sustituida por un sencillo

LED y tanto el diodo de protección como el transistor de

gobierno han sido suprimidos. El único añadido al

circuito es la resistencia limitadora de corriente necesaria

para establecer la corriente suministrada al LED.

10. Los Verdaderos Costes Derivados de la

Menor Fiabilidad del EMR

En la práctica, la menor fiabilidad de los EMR conduce a

unos costes más elevados del ciclo de vida del producto.

Esta sección describe las ventajas relativas a la fiabilidad

que presentan los SSR respecto a los EMR en cuanto a

las cifras de MTBF y los costes asociados.

Con el fin de realizar la comparación, las cifras de MTBF

se han obtenido del Telcordia Reliability Procedure for

Electronic Equipment, TR-332.

La previsión de fiabilidad de Telcordia está especializada

en el equipamiento electrónico. Puede proporcionar

previsiones a nivel de componente, a nivel de sistema o

a nivel de proyecto para productos completos disponibles

comercialmente. Telcordia utiliza tres métodos para

prever la fiabilidad de un producto.

combinación con datos de laboratorio

IXYS ICD utiliza el método I y el método II para calcular

el MTBF del producto. En el siguiente ejemplo, los

valores de MTBF se obtienen a partir del Método II con

1.000 horas de test de vida real a elevada temperatura.

Se puede establecer una relación comprensible entre

fiabilidad y coste. Con los EMR se producirán fallos de

campo, pero la frecuencia con la que tienen lugar será

proporcional a las tasas de fallo demostradas. La tasa de

fallos más baja proporcionará la frecuencia de fallo más

baja. El coste añadido de un relé se puede calcular

como la amortización del coste de los fallos anticipados

para el número requerido que se utilizará dentro de sus

ciclos de vida establecidos. El ejemplo de la tabla 3

compara un EMR de polo sencillo con un SSR de polo

sencillo (LCA110).

D1

Q1

R2

R1

C1

SNxxxx

EMR

A la Carga

PV

SSR

SNxxxx

A la Carga