Tout ce que vous devez savoir sur les relais

Qu'est-ce qu'un relais?

Un relais est un interrupteur à commande électrique. De nombreux relais utilisent un électro-aimant pour actionner mécaniquement un interrupteur, mais d'autres principes de fonctionnement sont également utilisés, tels que les relais à semi-conducteurs. Les relais sont utilisés lorsqu'il est nécessaire de contrôler un circuit par un signal de faible puissance (avec une isolation électrique complète entre les circuits de commande et contrôlés), ou lorsque plusieurs circuits doivent être contrôlés par un seul signal.

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Étape 1: Pièces et conception d'un relais

IMAGE:

1. Relais à l'intérieur de son boîtier en plastique.
2. Relais séparé de son boîtier à l'aide d'un tournevis.
3. Parties du relais.
4. Fils de relais pouvant être soudés à un PCB
5. Parties du relais

Commencez par retirer le boîtier en plastique ou en PVC du relais à l'aide d'un tournevis. Vous pouvez voir la conception et les différentes parties du relais. Les principales parties du relais sont: l' armature , le ressort, l'étrier, les contacts et la bobine.

Un relais électromagnétique simple se compose d'une bobine de fil enroulée autour d'un noyau en fer doux, d'une culasse en fer qui fournit un chemin de faible réluctance pour le flux magnétique, d'une armature en fer mobile et d'un ou plusieurs ensembles de contacts (il y en a deux dans le relais illustré). ). L'armature est articulée sur la culasse et liée mécaniquement à un ou plusieurs ensembles de contacts mobiles. Il est maintenu en place par un ressort de sorte que lorsque le relais est hors tension, il existe un entrefer dans le circuit magnétique. Dans cette condition, l'un des deux ensembles de contacts du relais illustré est fermé et l'autre ensemble est ouvert. D'autres relais peuvent avoir plus ou moins d'ensembles de contacts selon leur fonction. Le relais dans l'image a également un fil reliant l'armature à la culasse. Cela garantit la continuité du circuit entre les contacts mobiles sur l'armature et la piste de circuit sur la carte de circuit imprimé (PCB) via la culasse, qui est soudée au PCB.

Étape 2: Fonctionnement d'un relais

IMAGE:

1. Armature et bobine de relais isolée.
2. Relais sans bobine isolée.
3. Contacts du relais lorsqu'aucun courant n'est appliqué aux bornes du relais.
4. Contacts du relais lorsque le courant est appliqué aux bornes du relais.
5. Printemps du relais.

Un relais électromagnétique simple se compose d'une bobine de fil enroulée autour d'un noyau en fer doux, d'une culasse en fer qui fournit un chemin de faible réluctance pour le flux magnétique, d'une armature en fer mobile et d'un ou plusieurs ensembles de contacts (il y en a deux dans le relais illustré). ). L'armature est articulée sur la culasse et liée mécaniquement à un ou plusieurs ensembles de contacts mobiles. Il est maintenu en place par un ressort de sorte que lorsque le relais est hors tension, il existe un entrefer dans le circuit magnétique. Dans cette condition, l'un des deux ensembles de contacts du relais illustré est fermé et l'autre ensemble est ouvert. D'autres relais peuvent avoir plus ou moins d'ensembles de contacts selon leur fonction. Le relais dans l'image a également un fil reliant l'armature à la culasse. Cela garantit la continuité du circuit entre les contacts mobiles sur l'armature et la piste de circuit sur la carte de circuit imprimé (PCB) via la culasse, qui est soudée au PCB.

Lorsqu'un courant électrique traverse la bobine, il génère un champ magnétique qui active l'armature et le mouvement consécutif du ou des contacts mobiles établit ou rompt (selon la construction) une connexion avec un contact fixe. Si l'ensemble de contacts était fermé lorsque le relais était hors tension, le mouvement ouvre les contacts et rompt la connexion, et vice versa si les contacts étaient ouverts. Lorsque le courant vers la bobine est coupé, l'armature est renvoyée par une force, environ la moitié de la force magnétique, vers sa position détendue. Habituellement, cette force est fournie par un ressort, mais la gravité est également couramment utilisée dans les départs-moteurs industriels. La plupart des relais sont fabriqués pour fonctionner rapidement. Dans une application à basse tension, cela réduit le bruit; dans une application à haute tension ou à courant, il réduit l'arc. Lorsque la bobine est alimentée en courant continu, une diode est souvent placée à travers la bobine pour dissiper l'énergie du champ magnétique s'effondrant lors de la désactivation, ce qui générerait sinon une pointe de tension dangereuse pour les composants du circuit semi-conducteur. Certains relais automobiles incluent une diode à l'intérieur du boîtier de relais. Par exemple, lorsqu'un relais commute dans votre voiture, la pointe de tension peut provoquer des interférences sur la radio, et si vous avez une batterie défectueuse ou si vous êtes assez stupide pour la déconnecter avec le moteur en marche, elle peut endommager l'ECU, etc.

Étape 3: Pôle et lancer d'un relais

IMAGE: 1. Symboles du circuit des relais. (C désigne le terminal commun dans les types SPDT et DPDT.)

Étant donné que les relais sont des commutateurs, la terminologie appliquée aux commutateurs s'applique également aux relais; un relais commute un ou plusieurs pôles, dont chacun des contacts peut être détruit en alimentant la bobine de trois manières:

Des contacts normalement ouverts (NO) connectent le circuit lorsque le relais est activé; le circuit est déconnecté lorsque le relais est inactif. Il est également appelé contact de formulaire A ou contact «établir». AUCUN contact ne peut également être distingué en tant que "début de fabrication" ou NOEM, ce qui signifie que les contacts se ferment avant que le bouton ou l'interrupteur ne soit complètement engagé.

Les contacts normalement fermés (NC) déconnectent le circuit lorsque le relais est activé; le circuit est connecté lorsque le relais est inactif. Il est également appelé contact de forme B ou contact "rupture". Les contacts NF peuvent également être distingués comme «à rupture tardive» ou NCLB, ce qui signifie que les contacts restent fermés jusqu'à ce que le bouton ou l'interrupteur soit complètement débrayé.

Les contacts inverseurs (CO) ou à double course (DT) contrôlent deux circuits: un contact normalement ouvert et un contact normalement fermé avec une borne commune. Il est également appelé contact de forme C ou contact de «transfert» («rupture avant création»). Si ce type de contact utilise une fonctionnalité "établir avant pause", il est alors appelé contact de forme D.

Les désignations suivantes sont couramment rencontrées:

SPST - Unipolaire à un seul jet. Ceux-ci ont deux bornes qui peuvent être connectées ou déconnectées. Dont deux pour la bobine, un tel relais a quatre bornes au total. Il est ambigu que le pôle soit normalement ouvert ou normalement fermé. La terminologie "SPNO" et "SPNC" est parfois utilisée pour résoudre l'ambiguïté.

SPDT - Unipolaire Double Throw. Un terminal commun se connecte à l'un des deux autres. Dont deux pour la bobine, un tel relais a cinq bornes au total.

DPST - Jet simple bipolaire. Ceux-ci ont deux paires de terminaux. Équivalent à deux interrupteurs ou relais SPST actionnés par une seule bobine. Dont deux pour la bobine, un tel relais a six bornes au total. Les pôles peuvent être de forme A ou de forme B (ou l'un de chacun).

DPDT - Double Pole Double Throw. Ceux-ci ont deux rangées de terminaux de commutation. Équivalent à deux interrupteurs ou relais SPDT actionnés par une seule bobine. Un tel relais a huit bornes, y compris la bobine.

Étape 4: Relais inverseur (CO) ou relais double (DT)

Un relais de type Change Over est un peu comme un relais SPDT (Single Pole Double Throw).

Afin d'expliquer le fonctionnement d'un relais inverseur, je l'ai comparé à un relais SPDT.

Une configuration de relais SPDT commute un pôle commun sur deux autres pôles, en les inversant. Considérez un relais SPDT avec un pôle commun «C» et laissez les deux autres pôles être «A» et «B» respectivement. Lorsque la bobine n'est pas alimentée (inactive), le pôle commun «C» est connecté au pôle «A» (NC) et est en position de repos. Mais lorsque le relais est alimenté (actif), le pôle commun «C» est connecté au pôle «B» (NO) et n'est pas en position de repos. Par conséquent, une seule position est la position de repos tandis que l'autre position nécessite que la bobine soit alimentée.

Étape 5: Paramètres de tension et de courant d'un relais

IMAGE: 1. Paramètres de tension et de courant du relais en script sur le boîtier du relais.

2. Paramètres de tension et de courant du relais en script sur le boîtier du relais.

La plupart des relais sont disponibles dans différentes tensions de fonctionnement comme 5V, 6V, 12V, 24V, etc. Si la tension de fonctionnement requise est fournie au relais, le relais est activé. La tension de fonctionnement d'un relais est généralement en courant continu.Les petits relais de signal et les relais de puissance basse tension sont généralement en courant continu, mais les relais de commande du secteur et les contacteurs ont assez souvent des bobines ca.Le reste des bornes d'un relais est utilisé pour connecter soit un Circuit AC (généralement 50 / 60Hz) ou DC. Les broches de commutation et de contact du relais ont leurs valeurs / paramètres de tension et de courant maximum respectifs. Ces paramètres sont généralement écrits dans le boîtier en plastique ou en PVC du relais. Sur les valeurs nominales des contacts, ils auront souvent quelque chose comme / Ce sont les chiffres dans lesquels vous devez être. Cela dit, vous pouvez exécuter un courant plus élevé que celui qui y est inscrit si votre tension est inférieure, mais ils ne sont pas proportionnellement directionnels et la fiche technique du relais doit être consultée. Si un relais est surchargé, il peut brûler et endommager le circuit ou les appareils qui y sont connectés. Assurez-vous de choisir un relais capable de gérer vos besoins en tension et en courant pour garantir que la bobine du relais ne brûle pas et que votre circuit ne soit pas endommagé.

Étape 6: RECYCLER ET RÉUTILISER LES ANCIENS RELAIS

1. Les relais peuvent être dessoudés de tout circuit ancien ou existant et peuvent être ressoudés / soudés sur tout nouveau circuit ou projet, car les relais ne sont pas brûlés par une soudure excessive.

2. Les enroulements de la bobine peuvent être réutilisés comme fil de cavalier dans divers circuits.

3. Les contacts et vis, écrous, boulons, rondelles du relais peuvent également être réutilisés.

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