AN-145ES Datasheet, PDF (10/11 Pages) IXYS Corporation – Ventajas de los Relés de Estado Sólido

Hoja de aplicación: AN-145ES
La expectativa de vida del EMR, de acuerdo con su grá-
fico de vida eléctrica que se encuentra en la hoja de
datos, es de 900.000 operaciones. Dados estos datos,
para ciclos de 100 relés bajo las condiciones de carga
indicadas en la tabla para 900.000 ciclos, se produciría
un fallo. La fiabilidad del SSR no se define por el número
de ciclos de conmutación, sino por el tiempo en
funcionamiento total. Como resultado de ello, los ciclos
de conmutación que puede soportar un SSR son prácti-
camente ilimitados. Para este ejemplo, se seleccionó la
cifra de 5 millones de ciclos a modo de comparación.
Se puede calcular la tasa de fallos por cada 10.000
operaciones. En este ejemplo, el coste de adquisición de
los relés es igual y el coste por fallo es de 100 dólares.
El coste por fallo se puede determinar para equipamiento
sujeto a reparación de campo, pero podría resultar más
difícil de conocer si se introducen en el cálculo total
intangibles como el volumen futuro de negocio perdido
debido a la insatisfacción del cliente. Dados la cantidad y
el número de ciclos necesarios para la aplicación, resulta
sencillo calcular el coste añadido del relé.
El factor de utilización multiplicado por el coste añadido
proporciona el coste añadido ajustado. Este total refleja
el coste adicional por relé que puede atribuirse directa-
mente a la menor fiabilidad de la solución basada en
EMR. Sume el coste añadido ajustado al precio de
Tabla 3: Ventaja relativa al Coste por Expectativa de Vida de
los SSR
Factor de Coste
EMR
SSR LCA110
Expectativa de vida a 250 V,
900.000
5.000.000
120 mA, carga resistiva,
número de ciclos
Número de Fallos
1
0
Tasa de fallos por 10.000 ciclos 0,01%
0,00%
Coste de adquisición original
0,50 dólares 0,50 dólares
Coste de fallo
100,00 dólares 100,00 dólares
Uso previsto, número de ciclos 100.000
100.000
Coste añadido
1,00 dólares 0,00 dólares
(coste de fallo x fallos por operación
x número de ciclos)
Factor de uso
11%
2%
(vida de uso total /
expectativa de vida total able)
Coste añadido ajustado
0,11 dólares 0,00 dólares
(factor de uso x coste añadido)
Coste real ajustado
(precio de compra + coste añadido) 0,61 dólares 0,50 dólares
Coste de uso para 100.000
unidades (coste real ajustado x
número de unidades compradas)
Ventaja relativa del coste a favor
de la solución basada en SSR
61.111,11
dólares
50.000,00
dólares
11.111,11
dólares
compra original del relé para determinar el coste real
ajustado del relé. Multiplicándolo por el número total de
relés comprados y restando el precio de compra
agregado se obtiene el coste adicional total asociado a la
menor fiabilidad del relé. Este coste puede ir a cargo del
cliente o del fabricante, dependiendo de cómo se haya
formado el coste de fallo y de posibles acuerdos de
servicio que pudieran aplicarse al equipamiento final.
11. Comprensión de las Comparaciones de
Fiabilidad de Relés
Para los EMR, es la acción de conmutación y la
degradación de los contactos asociada la que determina
el desgaste y el fallo. El MTBF es un factor de mérito
menos válido dado que el número de ciclos de conmuta-
ción determina la vida del componente en buena medida.
Por otro lado, los SSR no tienen piezas móviles o
contactos que se desgasten. El número de ciclos de
conmutación no tiene nada que ver con el fallo de un
SSR, pero el tiempo de funcionamiento con carga de
energía figura en el MTBF.
Para una aplicación dada de un EMR, la siguiente
ecuación de MTBF se aplica cuando el ciclo de trabajo
es conocido: MTBF = vida de ciclo/ciclos por hora
Para aplicaciones de los SSR, el MTBF base se puede
obtener según el tiempo en funcionamiento de la
aplicación, y expresado como:
MTBF = 100% MTBF/Ciclo de Trabajo
Por ejemplo, para una aplicación con un ciclo de trabajo
del 50%, las cifras de MTBF basadas en un tiempo en
funcionamiento del 100% se duplicarían. Con el fin de
efectuar una comparación de fiabilidad, se puede utilizar
la siguiente ecuación:
Vida de ciclo del EMR/(ciclos por hora = 100% del MTBF
del SSR/ciclo de trabajo)
Por medio de una comparación del mundo real, un EMR
conmutando 3.600 ciclos por hora con un ciclo de trabajo
del 10% necesitaría alcanzar los 698.400.000.000 ciclos
para alcanzar las cifras de MTBF del SSR LCA110 de
IXYS IC Division.
AN-145ES
www.ixysic.com
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