Il s'agit d'un moyen simple, direct et solide d'allumer\/\u00e9teindre, mais il d\u00e9pend de l'utilisation de composants m\u00e9caniques qui peuvent s'user avec le temps.<\/p>\n\n\n\n Au contraire, le relais statique n'a pas de composants m\u00e9caniques. Il utilise les caract\u00e9ristiques des dispositifs semi-conducteurs pour obtenir le m\u00eame effet :<\/p>\n\n\n\n Comme il est enti\u00e8rement \u00e9lectronique, il fonctionne tr\u00e8s silencieusement, extr\u00eamement rapidement et sans l'usure qui affecte son homologue.<\/p>\n\n\n\n Comprendre les diff\u00e9rences profondes de performance est crucial pour tout ing\u00e9nieur. Le choix porte rarement sur le relais qui est \u201cmeilleur\u201d dans l'ensemble, mais sur celui qui est sup\u00e9rieur pour une t\u00e2che sp\u00e9cifique.<\/p>\n\n\n\n La vitesse d'un DME est limit\u00e9e par la physique des \u00e9l\u00e9ments m\u00e9caniques de l'appareil - la p\u00e9riode pendant laquelle le champ magn\u00e9tique se cr\u00e9e et le temps n\u00e9cessaire pour d\u00e9placer l'armature. Cette dur\u00e9e est normalement comprise entre 5 et 15 ms.<\/p>\n\n\n\n Un relais SSR sans limitation physique est beaucoup plus rapide. Son temps de commutation est exprim\u00e9 en microsecondes (us) ou m\u00eame en nanosecondes (ns). Un relais SSR est la seule alternative lorsque l'application est telle qu'elle n\u00e9cessite une modulation de largeur d'impulsion (PWM) \u00e0 haute fr\u00e9quence ou une commande de machine \u00e0 cycles fr\u00e9quents.<\/p>\n\n\n\n C'est l'une des principales diff\u00e9rences. L'usure m\u00e9canique pr\u00e9d\u00e9termine la dur\u00e9e de vie d'un DME. Chaque fois qu'il est soumis \u00e0 un cycle, ses contacts subissent une fatigue m\u00e9tallique et un arc \u00e9lectrique, et sa dur\u00e9e de vie se limite donc \u00e0 des dizaines ou des centaines de milliers de cycles ou \u00e0 quelques millions de cycles.<\/p>\n\n\n\n Au contraire, un relais statique n'a pas de composants mobiles qui s'usent. Sa dur\u00e9e de vie est li\u00e9e \u00e0 celle de son semi-conducteur, qui peut \u00eatre de l'ordre de dizaines, voire de centaines de millions de cycles, et c'est donc le produit de choix \u00e9vident lorsqu'une dur\u00e9e de vie de plusieurs dizaines de millions de cycles ou plus est n\u00e9cessaire.<\/p>\n\n\n\n La diff\u00e9rence dans ce cas est cat\u00e9gorique. Il y a un clic caract\u00e9ristique \u00e0 chaque actionnement, produit par les contacts internes de l'EMR qui se font ou se d\u00e9font. Cela n'a pas d'importance dans la plupart des secteurs.<\/p>\n\n\n\n Mais ce bruit n'est pas tol\u00e9rable dans les \u00e9quipements m\u00e9dicaux, les syst\u00e8mes audio de haute qualit\u00e9 ou les bureaux silencieux. Les relais SSR n'\u00e9mettent aucun son, et cette propri\u00e9t\u00e9 est vitale pour les applications o\u00f9 la confidentialit\u00e9 et l'absence de bruit sont primordiales.<\/p>\n\n\n\n La nature physique d'un EMR, la bobine, le ressort et l'armature qui le composent, le pr\u00e9dispose aux chocs et aux vibrations externes. Un choc important peut entra\u00eener un rebond des contacts, voire un changement d'\u00e9tat accidentel.<\/p>\n\n\n\n Le relais SSR \u00e9tant en fait un bloc d'\u00e9lectronique enrob\u00e9, sa r\u00e9sistance aux chocs et aux vibrations est extr\u00eamement \u00e9lev\u00e9e, ce qui lui conf\u00e8re des performances \u00e9prouv\u00e9es et test\u00e9es dans des applications difficiles telles que l'automobile, l'\u00e9quipement industriel et l'a\u00e9rospatiale.<\/p>\n\n\n\n Un DME est constitu\u00e9 d'une bobine ; pour maintenir le DME en \u00e9tat de marche, la bobine doit \u00eatre aliment\u00e9e autant que n\u00e9cessaire N amp\u00e8res continus x puissance P Supposons qu'un DME consomme 10 amp\u00e8res \u00e0 240 volts ; alors, pour maintenir le DME en \u00e9tat de marche, puissance P = (10 amp\u00e8res) (240 v) = 2400 watts A ce moment-l\u00e0, 10 amp\u00e8res est la quantit\u00e9 de courant \u00e9lectrique qui traverse la bobine.<\/p>\n\n\n\n Bien que cette charge soit faible, lorsqu'elle est multipli\u00e9e par des centaines de relais dans de grands syst\u00e8mes, elle peut s'av\u00e9rer \u00eatre une consommation d'\u00e9nergie assez \u00e9lev\u00e9e. Une tr\u00e8s faible quantit\u00e9 d'\u00e9nergie est n\u00e9cessaire pour allumer un relais SSR et sa LED interne, et par cons\u00e9quent la consommation d'\u00e9nergie du circuit de commande d'un relais SSR est pratiquement nulle, ce qui rend le relais SSR beaucoup plus efficace sur le plan \u00e9nerg\u00e9tique.<\/p>\n\n\n\n L'avantage ici change. Les contacts m\u00e9talliques d'un relais EMR offrent une tr\u00e8s faible r\u00e9sistance \u00e0 l'\u00e9tat passant, c'est-\u00e0-dire que lorsque le relais est activ\u00e9, il ne se produit qu'une tr\u00e8s faible puissance d'\u00e9chauffement.<\/p>\n\n\n\n En tant que dispositif semi-conducteur, le relais SSR offre une r\u00e9sistance \u00e0 l'\u00e9tat passant l\u00e9g\u00e8rement inf\u00e9rieure. Cela lui permet de produire beaucoup de chaleur, en fonction du courant de charge qui le traverse. Lorsqu'il est utilis\u00e9 avec des charges importantes de plus de quelques amp\u00e8res, un relais statique doit \u00eatre reli\u00e9 \u00e0 un dissipateur thermique pour \u00e9vacuer cette \u00e9nergie thermique et \u00e9viter la surchauffe, ce qui peut augmenter la taille et la complexit\u00e9 d'une solution.<\/p>\n\n\n\n Comme nous l'avons expliqu\u00e9 pr\u00e9c\u00e9demment, la r\u00e9sistance d'un EMR est presque nulle (elle est mesur\u00e9e en milliohms) et pourtant on parle de circuit ferm\u00e9. Cela permet \u00e0 l'\u00e9nergie de s'\u00e9couler vers la charge autant que possible et provoque le moins de chute de tension possible.<\/p>\n\n\n\n La r\u00e9sistance \u00e0 l'\u00e9tat passant est une valeur mesurable qui donne lieu \u00e0 une chute de tension de fonctionnement dans le relais (c.-\u00e0-d. ~1V). Cette chute est n\u00e9gligeable pour la plupart des applications, mais dans les syst\u00e8mes \u00e0 basse tension o\u00f9 circule un courant \u00e9lev\u00e9, cette perte peut devoir \u00eatre prise en consid\u00e9ration.<\/p>\n\n\n\n Un contact EMR offrant une impasse lorsque l'EMR est d\u00e9sactiv\u00e9 laissera un espace de contact qui forme un circuit ouvert presque parfait, avec une fuite de courant pratiquement nulle.<\/p>\n\n\n\n Le circuit semi-conducteur de sortie d'un relais SSR peut \u00eatre con\u00e7u pour ne laisser \u00e9chapper qu'une infime quantit\u00e9 de courant lorsque le relais SSR est \u00e9teint. Pour la plupart des charges, cela n'a pas d'importance. Cependant, avec des dispositifs d'entr\u00e9e tr\u00e8s sensibles ou, dans certains cas, des \u00e9quipements m\u00e9dicaux, une telle fuite peut \u00eatre un probl\u00e8me, auquel cas un relais EMR est pr\u00e9f\u00e9rable.<\/p>\n\n\n\n Les deux types de relais peuvent produire des IEM, mais de mani\u00e8re diff\u00e9rente. En raison du passage de l'\u00e9tat ouvert \u00e0 l'\u00e9tat ferm\u00e9, les contacts d'un relais EMR peuvent g\u00e9n\u00e9rer un bruit \u00e9lectrique \u00e0 tr\u00e8s large bande au niveau de l'arc \u00e9lectrique.<\/p>\n\n\n\n Un relais SSR ne conduit aucune forme d'arc \u00e9lectrique, mais la commutation rapide des semi-conducteurs \u00e0 l'int\u00e9rieur du relais SSR peut produire des IEM \u00e0 haute fr\u00e9quence. Mais les relais SSR qui utilisent une technologie dite de passage \u00e0 z\u00e9ro ne s'allument ou ne s'\u00e9teignent que lorsque la tension alternative est proche de z\u00e9ro, ce qui minimise radicalement les interf\u00e9rences \u00e9lectromagn\u00e9tiques g\u00e9n\u00e9r\u00e9es.<\/p>\n\n\n\n Un EMR est presque toujours moins cher \u00e0 l'unit\u00e9 lors de l'achat initial qu'un SSR similaire. L'EMR est int\u00e9ressant pour les applications simples et \u00e0 faible cycle dans lesquelles le co\u00fbt initial de la nomenclature est le principal facteur de motivation. N\u00e9anmoins, le co\u00fbt r\u00e9el doit \u00eatre pris en compte tout au long de la dur\u00e9e de vie du produit. Une dur\u00e9e de vie beaucoup plus longue et une plus grande fiabilit\u00e9 du relais SSR signifient qu'aucun co\u00fbt n'est encouru pour les remplacements et la maintenance, et que le co\u00fbt total de possession (TCO) peut \u00eatre inf\u00e9rieur, en particulier pour les applications exigeantes.<\/p>\n\n\n\n La th\u00e9orie est utile, mais les d\u00e9cisions sont prises dans la pratique. Voici comment appliquer ces connaissances aux d\u00e9fis de la conception dans le monde r\u00e9el.<\/p>\n\n\n\n Une pi\u00e8ce peut \u00eatre chang\u00e9e des milliers de fois par jour dans un syst\u00e8me contr\u00f4l\u00e9 par PLC ou un bras robotis\u00e9. Le relais SSR est le plus appropri\u00e9. Sa grande long\u00e9vit\u00e9 n'est pas n\u00e9gociable pour permettre des arr\u00eats co\u00fbteux lors de la maintenance. Sa capacit\u00e9 de commutation rapide est suffisamment \u00e9lev\u00e9e pour garantir la pr\u00e9cision des processus et sa capacit\u00e9 \u00e0 r\u00e9sister aux secousses constantes des machines le rend parfait pendant le processus de travail. L'\u00e9lectro-aimant ne constitue pas une solution appropri\u00e9e par rapport aux dispositifs de commutation \u00e9lectroniques utilis\u00e9s dans ce type d'environnement.<\/p>\n\n\n\n Prenons l'exemple d'un syst\u00e8me de diagnostic du patient dans une chambre d'h\u00f4pital insonoris\u00e9e ou d'un amplificateur audio de premi\u00e8re qualit\u00e9. Le clic audible d'un DME serait toujours g\u00eanant et distrayant. Il faut un relais SSR qui n'interf\u00e8re pas. Il s'agit \u00e9galement d'une consid\u00e9ration de s\u00e9curit\u00e9 tr\u00e8s importante, \u00e9tant donn\u00e9 qu'il est hors de question que les \u00e9quipements m\u00e9dicaux tombent en panne.<\/p>\n\n\n\n Un important syst\u00e8me industriel de chauffage, de ventilation et de climatisation (HVAC) n\u00e9cessite la commutation permanente de moteurs et de compresseurs \u00e0 haute tension. Un relais EMR pourrait g\u00e9rer le courant mais les contacts m\u00e9caniques tomberaient rapidement en panne avec un cycle de travail aussi intense. La meilleure solution consiste \u00e0 utiliser un relais SSR \u00e0 bonne inertie thermique. Il offre une durabilit\u00e9 telle qu'il peut servir pendant des ann\u00e9es sans \u00eatre remplac\u00e9. Ceci est particuli\u00e8rement important lorsqu'il s'agit de d\u00e9terminer le type de charge consid\u00e9r\u00e9, inductif ou r\u00e9sistif, afin de choisir le circuit de sortie appropri\u00e9.<\/p>\n\n\n\n Pensez \u00e0 un petit projet de panneau de contr\u00f4le en tant qu'amateur ou \u00e0 un appareil qui pourrait avoir un interrupteur qui n'est utilis\u00e9 que quelques fois par jour. Dans ce cas, la dur\u00e9e de vie plus longue et la vitesse rapide d'un relais SSR sont inutilement importantes. Le relais EMR est une solution pratique et rentable. Il est peu co\u00fbteux au d\u00e9part et, \u00e9tant utilisable avec un circuit de commande simple, il est tout aussi appropri\u00e9 et utile dans la t\u00e2che. La diff\u00e9rence de co\u00fbt entre le relais EMR et le relais SSR est plus int\u00e9ressante dans les utilisations \u00e0 basse fr\u00e9quence.<\/p>\n\n\n\n Le choix du bon type de relais n'est que la premi\u00e8re \u00e9tape. Une mise en \u0153uvre correcte est essentielle pour exploiter tout le potentiel du relais et \u00e9viter une d\u00e9faillance pr\u00e9matur\u00e9e.<\/p>\n\n\n\n Vous avez envisag\u00e9 la mise en \u0153uvre des principes, compar\u00e9 les mesures et r\u00e9alis\u00e9 les dangers de la conception. Vous \u00eates probablement arriv\u00e9 \u00e0 la conclusion logique qu'un relais statique est la meilleure solution, parce que vous avez besoin d'une vitesse \u00e9lev\u00e9e, d'une longue dur\u00e9e de vie et d'un fonctionnement silencieux et fiable pour votre application.<\/p>\n\n\n\n Il s'agit ici de la deuxi\u00e8me d\u00e9cision d\u00e9cisive. Comme nous l'avons vu, les relais SSR sont des dispositifs \u00e9lectroniques de pointe. Leur fiabilit\u00e9 ne d\u00e9pend pas seulement de la conception du produit, mais aussi de la qualit\u00e9 des semi-conducteurs qu'ils contiennent, de leur int\u00e9grit\u00e9 thermique et de leur processus de fabrication. Toutes les propri\u00e9t\u00e9s th\u00e9oriques d'un relais SSR deviennent inutiles lorsque le dispositif tombe en panne au d\u00e9but de sa dur\u00e9e de vie en raison d'une surchauffe ou d'une incapacit\u00e9 \u00e0 recevoir sa charge nominale.<\/p>\n\n\n\n![\"\"](\"https:\/\/www.omch.com\/wp-content\/uploads\/2025\/08\/solid-state-relay-vs-mechanical-relay4.webp\")
Fonctionnement des relais statiques (SSR)<\/h3>\n\n\n\n
\n
Fonctionnalit\u00e9<\/h2>\n\n\n\n
Composant<\/strong><\/th> Relais m\u00e9canique (EMR)<\/strong><\/th> Relais statique (SSR)<\/strong><\/th><\/tr> Action<\/strong><\/td> Un levier physique se d\u00e9place pour connecter\/d\u00e9connecter un circuit. Vous entendez un \u201cclic\u201d.\u201d<\/td> Un dispositif de commutation \u00e9lectronique<\/strong> module le flux d'\u00e9nergie. Il fonctionne silencieusement.<\/td><\/tr> Contr\u00f4le<\/strong><\/td> Binaire : compl\u00e8tement activ\u00e9 ou compl\u00e8tement d\u00e9sactiv\u00e9.<\/td> Elle peut \u00eatre allum\u00e9e\/\u00e9teinte instantan\u00e9ment et g\u00e9rer l'\u00e9nergie avec pr\u00e9cision.<\/td><\/tr> Usure et d\u00e9t\u00e9rioration<\/strong><\/td> Le m\u00e9canisme physique peut s'user apr\u00e8s de nombreuses utilisations.<\/td> Aucune pi\u00e8ce mobile ne s'use, ce qui prolonge consid\u00e9rablement la dur\u00e9e de vie de l'appareil.<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n Les indicateurs cl\u00e9s de performance : Une comparaison directe<\/h2>\n\n\n\n
Vitesse de commutation<\/h3>\n\n\n\n
Dur\u00e9e de vie<\/h3>\n\n\n\n
Bruit audible<\/h3>\n\n\n\n
R\u00e9sistance aux chocs et aux vibrations<\/h3>\n\n\n\n
![\"\"](\"https:\/\/www.omch.com\/wp-content\/uploads\/2025\/08\/solid-state-relay-vs-mechanical-relay3.webp\")
<\/figure>\n\n\n\nConsommation \u00e9lectrique<\/h3>\n\n\n\n
Dissipation de la chaleur<\/h3>\n\n\n\n
R\u00e9sistance \u00e0 l'\u00e9tat pur<\/h3>\n\n\n\n
Courant de fuite<\/h3>\n\n\n\n
Interf\u00e9rences \u00e9lectromagn\u00e9tiques (EMI)<\/h3>\n\n\n\n
Co\u00fbt<\/h3>\n\n\n\n
Chiffres cl\u00e9s : Comparaison directe<\/h2>\n\n\n\n
M\u00e9trique<\/strong><\/th> Relais \u00e9lectrom\u00e9canique (EMR)<\/strong><\/th> Relais \u00e0 semi-conducteurs (SSR)<\/strong><\/th> Gagnant pour les applications exigeantes<\/strong><\/th><\/tr> Vitesse de commutation<\/strong><\/td> Lent (5-15 ms)<\/td> Extr\u00eamement rapide (\u00b5s-ns)<\/td> SSR<\/strong><\/td><\/tr> Dur\u00e9e de vie<\/strong><\/td> Limit\u00e9e (usure m\u00e9canique)<\/td> Extr\u00eamement longue (aucune pi\u00e8ce mobile)<\/td> SSR<\/strong><\/td><\/tr> Bruit audible<\/strong><\/td> Clic audible\u201c<\/td> Fonctionnement silencieux<\/td> SSR<\/strong><\/td><\/tr> Vibrations\/Chocs<\/strong><\/td> Susceptible<\/td> Tr\u00e8s r\u00e9sistant<\/td> SSR<\/strong><\/td><\/tr> Consommation \u00e9lectrique<\/strong><\/td> Plus \u00e9lev\u00e9e (puissance continue de la bobine)<\/td> Tr\u00e8s faible (circuit d'entr\u00e9e uniquement)<\/td> SSR<\/strong><\/td><\/tr> Dissipation de la chaleur<\/strong><\/td> N\u00e9gligeable<\/td> Important (n\u00e9cessite un dissipateur thermique)<\/td> EMR<\/strong><\/td><\/tr> R\u00e9sistance \u00e0 l'\u00e9tat pur<\/strong><\/td> Tr\u00e8s faible<\/td> Faible, mais plus \u00e9lev\u00e9 que l'EMR<\/td> EMR<\/strong><\/td><\/tr> Courant de fuite<\/strong><\/td> Aucune (vide d'air)<\/td> Petit courant de fuite<\/td> EMR<\/strong><\/td><\/tr> EMI<\/strong><\/td> IEM induite par l'arc \u00e9lectrique<\/td> IEM de commutation (peut \u00eatre g\u00e9r\u00e9)<\/td> SSR (avec passage \u00e0 z\u00e9ro)<\/strong><\/td><\/tr> Co\u00fbt initial<\/strong><\/td> Faible<\/td> Plus \u00e9lev\u00e9<\/td> EMR<\/strong><\/td><\/tr> Co\u00fbt total de possession<\/strong><\/td> Plus \u00e9lev\u00e9 en cas d'utilisation \u00e0 cycle \u00e9lev\u00e9<\/td> Plus faible en cas d'utilisation \u00e0 cycle \u00e9lev\u00e9<\/td> SSR<\/strong><\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n Choisir son relais : Sc\u00e9narios sp\u00e9cifiques aux applications<\/h2>\n\n\n\n
![\"\"](\"https:\/\/www.omch.com\/wp-content\/uploads\/2025\/08\/solid-state-relay-vs-mechanical-relay2.webp\")
<\/figure>\n\n\n\nPour l'automatisation industrielle et la robotique<\/h3>\n\n\n\n
Pour les \u00e9quipements m\u00e9dicaux et audio<\/h3>\n\n\n\n
Pour les syst\u00e8mes CVC exigeants<\/h3>\n\n\n\n
Pour les projets simples et sensibles aux co\u00fbts<\/h3>\n\n\n\n
Les pi\u00e8ges critiques de la conception et comment les \u00e9viter<\/h2>\n\n\n\n
Les pi\u00e8ges du SSR<\/h3>\n\n\n\n
\n
Solution<\/strong>: Calculez toujours le chauffage<\/strong> (P = V_drop \u00d7 I_load) et choisir un dissipateur thermique appropri\u00e9 en se basant sur la fiche technique du fabricant pour toute charge sup\u00e9rieure \u00e0 quelques amp\u00e8res.<\/li>\n\n\n\n
Solution<\/strong>: Une r\u00e9sistance de purge peut \u00eatre plac\u00e9e en parall\u00e8le avec la charge pour shunter le courant de fuite.<\/li>\n\n\n\n
Solution<\/strong>: Pour les charges inductives, utilisez un relais SSR \u00e0 commutation al\u00e9atoire afin de permettre une commutation pr\u00e9cise.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\nLes pi\u00e8ges du DME<\/h3>\n\n\n\n
\n
Solution<\/strong>: Ajouter un r\u00e9seau RC snubber entre les contacts pour absorber l'\u00e9nergie de l'arc.<\/li>\n\n\n\n
Solution<\/strong>: Placer une diode flyback en parall\u00e8le avec la bobine.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\nGarantir la fiabilit\u00e9 : S'approvisionner en composants de haute qualit\u00e9<\/h2>\n\n\n\n