Évitez les erreurs : dimensionnez votre SSR correctement

Dans ce nouvel article nous vous fournissons des règles simples et fiables pour dimensionner correctement un relais statique, en intégrant dès la conception les contraintes électriques et thermiques qui conditionnent sa durée de vie.

1-Bien caractériser la charge

Le dimensionnement d’un SSR commence par une analyse précise de la charge à commuter.

Trop souvent, le choix se limite au courant nominal indiqué sur la machine, alors que ce seul critère est insuffisant.

Une charge résistive (résistances chauffantes, fours, plaques chauffantes) présente un courant relativement stable et un facteur de puissance proche de 1. C’est le cas le plus simple, mais il nécessite malgré tout une marge de sécurité.

Les charges inductives (moteurs, électrovannes, contacteurs, transformateurs) génèrent des courants d’appel élevés au démarrage et des surtensions à la coupure. Ces phénomènes sollicitent fortement le composant de puissance du SSR et doivent impérativement être pris en compte dès la sélection. Les charges capacitives, comme les alimentations à découpage ou les drivers LED, se caractérisent par des courants d’appel très élevés mais de très courte durée. Même si le courant nominal est faible, ces pics peuvent endommager un SSR sous-dimensionné. En pratique, un bon dimensionnement impose donc de considérer non seulement le courant nominal, mais aussi le courant d’appel, le facteur de puissance et le type de commutation requis (passage par zéro ou commutation instantanée).

Rappel sur la codification de notre gamme
La codification de nos références permet d’identifier rapidement la charge pour laquelle chaque produit est adapté.
Les digits 7, 8 ou 9 présents dans la référence indiquent directement le niveau de charge correspondant, ce qui facilite la lecture et la sélection des produits.

2-Prendre en compte l’environnement thermique

Les courants nominaux annoncés dans les fiches techniques sont généralement valables pour une température ambiante de référence, le plus souvent 40°C, et pour des conditions de refroidissement idéales. Dans une application machine réelle, le SSR est le plus souvent monté dans une armoire électrique, parfois peu ventilée, à proximité d’autres composants dissipatifs. La température ambiante réelle est alors sensiblement plus élevée. Or, plus la température augmente, plus le courant admissible du SSR diminue. Ignorer cet effet de déclassement thermique est l’une des principales causes de défaillance prématurée sur le terrain. Il est donc indispensable de consulter les courbes de déclassement fournies par celduc, de dimensionner correctement le dissipateur thermique et, si nécessaire, de prévoir une ventilation forcée. L’objectif est de maintenir la température de jonction du composant de puissance dans une zone de fonctionnement sûre, même en régime permanent.

Nous mettons à votre disposition une note technique vous rappelant les bases de la sélection du dissipateur thermique et leur mise en pratique.

3-Intégrer une marge de sécurité

Un relais statique ne doit jamais être exploité en fonctionnement continu à sa limite maximale. Contrairement à un contact électromécanique, il dissipe de la puissance en permanence à l’état passant. En pratique, il est recommandé de surdimensionner le courant nominal du SSR par rapport à celui de la charge. Pour les charges inductives ou capacitives, une marge plus importante est nécessaire afin d’absorber les courants d’appel et les transitoires. Cette approche améliore significativement la fiabilité, limite l’échauffement et augmente la durée de vie du composant.

4-Points souvent sous-estimés

Au-delà du courant et de la température, certains paramètres sont encore trop souvent négligés lors du choix d’un SSR. La chute de tension à l’état passant génère des pertes thermiques qu’il faut dissiper. Le courant de fuite à l’état bloqué peut poser problème avec certaines charges sensibles. Enfin, la protection du SSR par des fusibles ultra-rapides ou des dispositifs de limitation de surtension est indispensable dans de nombreuses applications industrielles. Il convient également de vérifier la conformité aux normes et certifications requises par l’application machine ou le marché visé.

En conclusion, un relais statique correctement dimensionné repose sur trois piliers : une connaissance précise de la charge, une maîtrise de l’environnement thermique et l’intégration volontaire d’une marge de sécurité. Cette approche permet d’éviter les pannes prématurées, d’améliorer la fiabilité des machines et de sécuriser les choix techniques dès la phase de conception.