Le rôle des relais statiques
Les relais statiques sont des dispositifs de commutation sans contact qui utilisent des semi-conducteurs en remplacement des contacts électriques traditionnels. Un relais statique monophasé est un dispositif actif à quatre bornes : deux bornes de commande d'entrée, deux bornes de sortie et une isolation optique entre l'entrée et la sortie. Lorsqu'un signal continu ou impulsionnel d'une certaine valeur est appliqué à la borne d'entrée, la borne de sortie passe de l'état bloqué à l'état passant. Un relais statique dédié peut assurer la protection contre les courts-circuits, les surcharges et la surchauffe. Son intégration dans un boîtier logique permet de réaliser le module intelligent requis par l'utilisateur, directement utilisable dans un système de contrôle.
Caractéristiques des relais statiques
Les relais statiques sont des interrupteurs électroniques sans contact dotés d'une fonction d'isolation. Aucun contact mécanique n'intervient lors de la commutation. Par conséquent, outre leurs fonctions similaires à celles des relais électromagnétiques, les relais statiques sont compatibles avec les circuits logiques, résistants aux vibrations et aux chocs mécaniques, et offrent une grande flexibilité d'installation. Ils présentent une excellente étanchéité à l'humidité, aux moisissures et à la corrosion, ainsi que des performances optimales en matière de protection contre les explosions et la pollution à l'ozone. Leur faible consommation d'énergie, leur haute sensibilité et leur faible puissance de commande, ainsi que leur bonne compatibilité électromagnétique, leur faible niveau sonore et leur haute fréquence de fonctionnement en font des atouts majeurs.

Avantages et inconvénients des relais statiques
Premièrement, les avantages des relais statiques
1. Longue durée de vie et grande fiabilité : le relais statique (SSR) ne comporte aucune pièce mécanique et utilise des composants à semi-conducteurs pour assurer la fonction de contact. L’absence de pièces mobiles lui permet de fonctionner dans des environnements soumis à des chocs et des vibrations importants. Les caractéristiques intrinsèques des composants du relais statique déterminent sa longue durée de vie et sa grande fiabilité.
2. Haute sensibilité, faible puissance de commande et bonne compatibilité électromagnétique : les relais statiques ont une large plage de tension d’entrée et une faible puissance de commande, et sont compatibles avec la plupart des circuits intégrés logiques sans tampons ni pilotes ;
3. Commutation rapide : le relais statique utilise des semi-conducteurs, la vitesse de commutation peut donc aller de quelques millisecondes à quelques microsecondes ;
4. Faibles interférences électromagnétiques : Le relais statique ne comporte pas de bobine d’entrée, donc pas d’arc électrique ni de rebond, ce qui réduit les interférences électromagnétiques. La plupart des relais statiques à sortie CA fonctionnent comme des interrupteurs à tension nulle, s’ouvrant et se fermant à tension et courant nuls, ce qui réduit les interruptions brusques du courant et, par conséquent, les effets des transitoires de commutation.
Deuxièmement, les inconvénients des relais statiques
1. La chute de tension du tube après conduction est importante, la chute de tension directe du thyristor ou du thyristor biphasé peut atteindre 1 à 2 V, et la tension de saturation du transistor de puissance est comprise entre 1 et 2 V. L'inductance de conduction est également supérieure à la résistance de contact du contact mécanique ;
2. Une fois le dispositif semi-conducteur éteint, il peut subsister un courant de fuite de plusieurs microampères à plusieurs milliampères, de sorte qu'une isolation électrique idéale ne peut être atteinte ;
3. En raison de la grande chute de tension du tube, la consommation d'énergie et la génération de chaleur après conduction sont également importantes, le volume des relais statiques haute puissance est beaucoup plus grand que celui des relais électromagnétiques de même capacité, et le coût est également élevé ;
4. Les caractéristiques thermiques des composants électroniques et la capacité d'immunité aux interférences des circuits électroniques sont faibles, et leur résistance aux radiations est également faible. Si aucune mesure efficace n'est prise, la fiabilité de fonctionnement sera faible ;
5. Les relais statiques sont très sensibles aux surcharges et doivent être protégés par des fusibles rapides ou des circuits d'amortissement RC. Leur capacité de charge est directement liée à la température ambiante : elle diminue rapidement lorsque celle-ci augmente.