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Burak Duman Apoio Técnico
informação técnico-comercial
Tecnologia analógica na era digital UMA COMPARAÇÃO DE RELÉS ELETROMECÂNICOS E MOSFET O mundo está a mudar a um ritmo cada vez mais rápido – e, também, a eletrónica. Espera-se que os componentes ofereçam cada vez um melhor desempenho, ao mesmo tempo que oferecem construções mais pequenas e mais compactas, já que precisam de satisfazer especificações técnicas cada vez mais sofisticadas para arrancar. Isto significa que com relés, iremos com MOSFETs, no futuro, em vez de desenhos eletromecânicos – certo? Tal como outros chamados “dinossauros”, os relés eletromecânicos há muito que foram declarados obsoletos. No entanto, eles ainda andam por aí – mantendo as suas vantagens, tal como os relés MOSFET que foram concebidos para os substituir. Por conseguinte, a escolha depende das circunstâncias individuais – precisamos, por isso, de comparar os parâmetros mais importantes. Os parâmetros-chave de um relé incluem a sua vida útil, a corrente de ativação, a velocidade de comutação, o isolamento elétrico, e, claro, o preço.
TEMPO DE VIDA ÚTIL Os relés MOSFET têm uma vida útil mais longa do que os modelos eletromecânicos, uma vez que não são comutados mecanicamente – são ativados por um sinal luminoso (LED) que é convertido em tensão elétrica. O LED é o único fator aqui que limita a vida útil do relé. Num relé eletromecânico, por outro lado, as aplicações que envolvem correntes de arranque elevadas para fins de comutação podem resultar no derretimento dos contactos, o que pode causar a fusão das abas de contacto. Para evitar isto, alguns fabricantes desenvolveram relés especiais de alta corrente de junção. O G5RL da Omron, por exemplo, pode lidar com correntes de disparo até 100 A. Isto é conseguido em parte através da utilização de óxido de estanho prateado (AgSnO2) como material de contacto. Simultaneamente, é de notar que os surtos
de baixo ruído disponíveis. O G5RL da Omron, por exemplo, não excede 30 dB.
Figura 1. O relé de alta sensibilidade G3VM da Omron é ideal para aplicações alimentadas por bateria ou onde múltiplos MOSFETs estão a ser
ISOLAMENTO ELÉTRICO Ambos os tipos de relé são isolados eletricamente, embora com uma diferença – um MOSFET é apenas isolado eletricamente no terminal de carga, enquanto um relé eletromecânico é isolado tanto no terminal de carga como no de disparo. Este pode ser um argumento crítico em aplicações relacionadas com a segurança que favoreçam um relé eletromecânico.
utilizados.
de junção não são impedidos pela utilização de relés de alta junção. O relé só é capaz de lidar com estas correntes de pico.
CORRENTE DE DISPARO Uma corrente tão pequena como 0,2 mA, por exemplo a G3VM da Omron (tipos de alta sensibilidade), pode ativar relés MOSFET. Com aplicações alimentadas por bateria, isto assegura uma longa vida útil e, ao utilizar múltiplos relés MOSFET, evita a sobrecarga da rede. Os relés eletromecânicos requerem uma corrente de disparo de pelo menos 5 mA.
VELOCIDADE DE COMUTAÇÃO Em termos de velocidade de comutação, os relés MOSFET são claramente vantajosos, necessitando apenas de 0,2 ms enquanto os relés eletromecânicos necessitam de todos os 5 ms.
NÍVEIS DE RUÍDO Os MOSFETs mudam completamente silenciosamente à medida que são acionados por um sinal luminoso. Já nos relés eletromecânicos, a comutação é executada – como o nome sugere – mecanicamente. O resultado é o som de um clique. Para aplicações onde os níveis de ruído são um fator, no entanto, existem relés
PREÇO Os relés eletromecânicos são atualmente mais baratos do que os modelos MOSFET. Mas se incorporarmos as vidas úteis nas análises do custo de propriedade, serão mais dispendiosos em algumas aplicações devido à adição de custos de manutenção.
CONCLUSÃO Os relés eletromecânicos continuam a ter um propósito, especialmente em aplicações críticas de segurança e sensíveis aos custos, tais como produtos de geração de energia solar, instalações de armazenamento de energia, e eletromobilidade. Onde outros requisitos desempenham um papel fundamental, os relés MOSFET têm vantagens. É por isso que ambas as tecnologias tendem mais a complementar-se uma à outra do que a competir uma contra a outra. O mais importante é estar ciente das suas vantagens e desvantagens, a fim de fazer o melhor uso possível dos componentes.
Figura 2. O relé eletromecânico G5RL da Omron pode suportar correntes de ligação até 100 A e é ainda particularmente silencioso.