Principes fondamentaux des relais. Qu'est-ce qu'un relais ? Fonctionnement des relais, catégories de relais

Dans le domaine des circuits électriques, les relais sont des composants permettant de commander une charge électrique à basse tension. Pour les personnes travaillant sur des systèmes électriques ou électroniques ou des projets d'automatisation, il est essentiel de comprendre le fonctionnement, les types et les applications des relais.

Qu'est-ce qu'un Relais?

Les relais fonctionnent comme des interrupteurs, mais nécessitent un signal électrique pour s'activer. Cela permet à la bobine (aimant) ou au composant électronique du relais de le manœuvrer mécaniquement, sans intervention humaine. Les relais sont essentiels dans tous les systèmes électriques, simples ou complexes. Ils permettent l'isolation des circuits, ce qui signifie que des circuits avec des circuits de commande basse tension et des circuits de sortie haute tension peuvent fonctionner de concert. Ces qualités rendent les relais précieux dans l'automatisation industrielle, l'automobile, les télécommunications et l'électroménager.

Comment fonctionnent les relais ?

Le principe de fonctionnement d'un relais peut être décrit en quatre étapes :

1) Le courant traversant la bobine du relais crée un champ magnétique.

2) Ce champ magnétique tire/pousse le mécanisme de contact de l'armature mobile.

3) selon le fonctionnement du relais, le mouvement du contact d'armature ferme (complète) le circuit électrique ou ouvre (interrompt) le circuit électrique ;

4) Le courant est interrompu, le champ magnétique est supprimé et le mécanisme à ressort ramène généralement l'armature à son état normal. Grâce à ce principe simple, les relais peuvent également commander des charges électriques en toute sécurité.

Différents types de Relais

Il existe aujourd'hui de nombreux types de relais, adaptés à leur usage et à l'environnement spécifique dans lequel ils sont utilisés. Voici une description de six types de relais :

1. Relais électromécaniques (EMR)
Ces relais sont du type classique et fonctionnent par des moyens mécaniques.

Avantages :
- Offre une plus grande séparation physique entre les sorties de commande et de circuit ;
- Peut supporter des courants de charge plus élevés que les autres types ;
- Peu coûteux à utiliser pour des applications simples.

Inconvénients :
- L'allumage/l'extinction prend plus de temps en raison du mouvement mécanique ;
- Finiront par s'user et leur fiabilité diminuera avec le temps.

2. Relais statiques (SSR)
En remplaçant la partie mécanique des relais par un dispositif semi-conducteur, les relais statiques offrent de nombreux avantages qui ont été développés récemment.

Avantages :
- Peut s'allumer/s'éteindre beaucoup plus rapidement que les relais électromécaniques ;
- L'absence de pièces mobiles augmente la durée de vie d'un relais statique.
- Peut être utilisé dans des environnements générant des vibrations ou contenant de la poussière ;

Inconvénients :
- Généralement, ils coûtent plus cher que les relais électromécaniques ;
- Peut générer beaucoup de chaleur en raison de sa résistance interne et nécessitera un refroidissement supplémentaire pour maintenir sa température.

 

3. Relais à verrouillage
Ces relais restent dans leur dernière position jusqu'à la réception d'un signal de commande.

Utilisations typiques :
- Tout circuit nécessitant une conservation de la mémoire, comme les systèmes de signalisation ferroviaire ou les systèmes d'alarme.

4. Relais à lames souples
Ces relais sont compacts, offrent un fonctionnement rapide et utilisent des interrupteurs à lames souples dans leur conception.

Utilisations typiques :
- Tous les circuits de commutation basse tension à haute vitesse, y compris ceux utilisés dans les télécommunications.

5. Relais temporisé (TDR)
Ces relais ouvriront ou fermeront un circuit après un délai prédéterminé.

Les relais temporisés sont généralement utilisés dans les cas suivants :
- Démarrage progressif d'un moteur
- Fournir automatique fonctions de synchronisation dans les applications industrielles

Les relais sont des composants essentiels des systèmes électriques et électroniques. Outre leurs applications dans le contrôle industriel, ils sont utilisés dans des produits du quotidien tels que les appareils électroménagers, les télécommunications et les réseaux électriques. Comprendre leur fonctionnement et les différents types de relais existants vous permettra de choisir le relais le plus adapté à votre projet de conception de système électrique, pour une efficacité, une fiabilité et une sécurité optimales.

FAQ

Q : À quoi sert un relais ?

UN: Le rôle principal d'un relais est de couper ou d'activer l'alimentation électrique. Un relais permet à un circuit de commander un autre, permettant ainsi à une faible puissance de contrôler une charge plus importante tout en maintenant les deux circuits isolés l'un de l'autre.

Q : Quel type de relais fonctionne le plus rapidement ?

UN: Les relais statiques et les relais à lames souples sont généralement considérés comme deux des relais les plus rapides car ils ne comportent aucune pièce mobile.

Q : Pourquoi utiliserait-on des relais dans les automobiles ?

UN: La fonction principale d'un relais dans une automobile est de commander des dispositifs haute tension alimentés par de multiples sources telles que les phares, la climatisation et le système d'allumage du moteur.

Q : Les relais nécessitent-ils un entretien ?

UN: Les relais électromécaniques peuvent nécessiter un entretien car leurs pièces mécaniques peuvent s'user, tandis que les relais statiques durent généralement beaucoup plus longtemps que les relais électromécaniques et nécessitent un entretien limité.

Q : Les relais sont-ils économes en énergie ?

UN: Les relais à haut rendement énergétique constituent une méthode efficace pour commander les appareils à haute tension, car ils peuvent être activés ou désactivés avec une alimentation basse tension, ce qui permet d'économiser de l'énergie dans l'ensemble du système électrique.

Conclusion

En conclusion, avec une meilleure compréhension de ce que relais En comprenant leur fonctionnement dans différents secteurs d'activité, vous disposerez des connaissances nécessaires pour prendre de meilleures décisions concernant la conception de vos projets électriques et d'automatisation, ce qui permettra d'améliorer l'efficacité, la fiabilité et les performances.