Brochure
ESG 8.57
externe aux bornes du relais afin d'absorber l'énergie
transitoire au-delà d'un seuil déterminé.
Les composants tels que les diodes Zener et les MOV
(varistances à oxyde métallique) sont conductrices à
partir d'une tension déterminée et partagent ainsi
l'énergie transitoire avec la charge. Lorsque l'énergie
transitoire ne peut pas être absorbée par la charge, il est
possible soit de dériver les transitoires, soit d'utiliser un
relais statique avec une tension à l'état bloqué maxima-
le supérieure à l'énergie transitoire.
La Figure 11 représente des procédés types utilisés pour
réduire les transitoires au niveau des bornes de sortie
des relais statiques, et pour éliminer les phénomènes
transitoires à la source, qui, dans le cas de charges
continues inductives, peut constituer la charge elle-
même.
Diodes et diodes Zener
La diode représentée dans la Figure 12 (diode Zener)
constitue le moyen le plus efficace pour éliminer les
quelques centaines de Volts de la force contre électro-
motrice qui peuvent être produits au moment de la
déconnexion de la bobine. L'inconvénient de cette
méthode réside dans le fait que le relais statique n'est
pas protégé contre les autres sources transitoires et que
le temps de chute de la charge peut augmenter de
plusieurs millisecondes.
Lorsque le choix porte sur des diodes de protection et
des diodes Zener, on considère généralement que les
données nominales du courant de crête (pulsé) non
récurrent (Figure 12) doivent être supérieures ou égales
au courant de charge minimal. Les données de conser-
vation de la puissance résistive pour ces éléments
peuvent être calculées à l'aide de l'équation suivante :
où :
IL = Courant de charge en Ampères, DC
L = Inductance de la charge, en Henry
tr = Taux de répétition d'excitation/coupure, en secondes
Exemple:Exemple:
Exemple:Exemple:
Exemple: Une charge ayant une résistance de 4 Ohms et
une inductance de 0,0025 Henry, alimentée en 28 VDC,
est activée et mise au repos cinq fois par seconde:
Une diode de protection ou une diode Zener ayant une
puissance nominale de 3/4 Watt est suffisante.
I
L
=
28 Volt
4 Ohms
I
L
= 7 Ampères
t
r
=
1
5
t
r
= 0,2 secondes
P
=
7
2
x
0,0025
0,2
P
= 0,613 Watts
La diode Zener constitue le choix idéal pour la protection
des relais statiques à courant continu à basse tension
(moins de 100 VDC) montés en parallèle avec la sortie. En
mode passant (sens bloqué pour le relais), la diode Zener
bloque généralement environ 1 Volt si elle est utilisée
seule, ce qui permet d'assurer une protection supplémen-
taire de la tension. Lorsque deux diodes Zener identiques
sont montées tête-bêche, elles peuvent être utilisées pour
protéger les sorties du relais dans les deux directions
lorsque des charges alternatives sont commutées. Pour
des tensions plus élevées (supérieures à 100 VAC ou CC),
il peut être recommandé, sur la base d'une évaluation de
la rentabilité par rapport à l'efficacité, d'utiliser d'autres
moyens de protection, telles les MOV (varistances à oxyde
métallique), qui sont très répandues.
MOV (varistances à oxyde métallique)
Les varistances à oxyde métallique peuvent être utilisées
dans les cas suivants :
Sur la ligne d'entrée, pour éliminer les phénomènes
transitoires extérieurs avant qu'ils n'atteignent le
système.
Au niveau de la charge, pour éliminer les phénomènes
transitoires produits par la charge, ou (ce qui est plus
courant) sur le relais statique, pour le protéger contre
toutes les sources de transitoires. Dans ce dernier cas,
on peut sans difficulté raccorder la MOV directement
aux bornes de sortie du relais. Lorsque l'impédance de
la charge est montée en série avec la MOV afin de
limiter le courant, un élément de 30 Joules suffit
généralement pour les pics de courte durée, tout en
étant suffisamment petit pour pouvoir être supporté par
les lignes elles-mêmes.
Cependant, la solution la plus répandue consiste à
raccorder la MOV directement aux bornes de sortie du
relais statique. Ainsi, le relais est protégé contre des
impulsions parasites élevées. Comme une MOV atteint
très rapidement une basse impédance lorsque sa
tension nominale est dépassée, elle constitue la protec-
tion la plus fréquemment utilisée.
Pour des informations détaillées sur l'absorption
d'énergie, les propriétés des bornes et les mesures,
reportez-vous à la spécification de la MOV concernée.
En effet, les interactions entre ces paramètres diffèrent
d'un fabricant à l'autre.
Sécurités
On utilise généralement des sécurités pour semi-
conducteurs avec les relais statiques. Celles-ci ont été
conçues par des spécialistes afin de garantir une protec-
tion même dans des conditions proches de la pleine
charge.
Elles sont également souvent utilisées comme limiteurs
de courant, car elles permettent une ouverture très rapide,
P
Watts
=
I
L
2
L
t
r