Relais - un dispositif pour allumer et éteindre les circuits électriques, l'un des "longs-foies" parmi les éléments radio. Malgré sa conception relativement simple, il est très efficace et fiable. Même actuellement, sur certains appareils, il n'y a pas d'alternative. Malgré l'existence de dispositifs semi-conducteurs de puissance, les contacts de relais sont toujours le moyen le plus simple de commuter des charges puissantes dans des circuits à faible courant.
Rendez-vous
Un circuit électrique élémentaire est composé d'une source d'alimentation, d'un disjoncteur et d'une charge. Idéalement, les trois éléments devraient correspondre les uns aux autres en tension, et surtout - en courant. Ceci est une condition préalable au fonctionnement normal du circuit. Si le courant admissible à travers l'interrupteur est supérieur au courant consommé par la charge, rien de mauvais ne se produira. De plus, un tel disjoncteur durera beaucoup plus longtemps. Lorsque le courant traversant l'interrupteur dépasse le maximum autorisé, les problèmes commencent.
Ils se traduisent par des contacts étincelants qui affectent finalement la durée de leur service. Il semblerait qu'il suffit d'installer un interrupteur correspondant à la charge et tout ira bien. C'est, mais pas toujours possible. Le fait est que plus le courant admissible est élevé, plus les dimensions du disjoncteur sont grandes. Dans ce cas, la charge peut être assez importante, mais elle doit être commandée, par exemple, à partir d'une télécommande sur laquelle il n'y a pas de place pour un gros interrupteur.
Dans ce cas, et réglez le relais. Son inclusion nécessite un courant relativement faible. La puissance de charge peut être très importante, tandis que le relais peut être déplacé à l'extérieur du même panneau de commande et installé dans un endroit où les dimensions n'ont pas d'importance.
Dispositif relais
Il convient de noter immédiatement qu'il existe une grande variété de dispositifs de contrôle de tension. L'article examinera le relais électromagnétique le plus courant. Il se compose des parties suivantes:
- bobine électromagnétique de base;
- Ancre
- contacts de relais commutés;
- ressort de rappel.
Le relais est réalisé dans une enceinte fermée, parfois étanche. Cela protège son mécanisme de la poussière et de l'humidité. Pour connecter l'appareil à l'extérieur du boîtier, il y a des broches et des enroulements de bobine.
Principe de fonctionnement
L'élément clé du relais est une bobine électromagnétique, dans ce cas, il s'agit d'un enroulement. En conception, il remplit la fonction d'un solénoïde. Lorsque le courant circule à travers la bobine, un champ magnétique apparaît, en raison duquel une armature est fixée au noyau, qui est rigidement connecté au contact de relais mobile. En mouvement, il ferme le circuit électrique. Une fois la tension supprimée de l'enroulement, l'armature sous l'action du ressort revient à sa position d'origine, ouvrant les contacts du relais.
La résistance de la bobine, et donc le nombre de spires, dépendent principalement de la puissance de la charge connectée. Conformément à cela, les dimensions de l'enroulement et du relais augmentent également. Cependant, dans tous les cas, le courant consommé par la bobine est des dizaines, voire des centaines de fois inférieur à celui commuté par les contacts. Cette propriété vous permet d'utiliser le relais comme intermédiaire. Tout d'abord, le relais lui-même est alimenté par un interrupteur à faible courant, puis il fournit une tension au consommateur avec ses contacts. Cette utilisation de l'appareil est devenue la principale et la plus répandue. Dans ce cas, les experts disent que la charge est connectée via les contacts du relais intermédiaire. Ainsi, la dépendance du commutateur sur la puissance du dispositif alimenté est supprimée.
Quels sont les contacts
En ce qui concerne le relais, ce n'est pas une question inutile, comme cela peut sembler. Le fait est que dans ce cas, ce ne sont pas seulement les contacts mécaniques qui sont commutés à l'intérieur de l'appareil. Lorsque les gens parlent d'un relais, ils signifient toutes les conclusions qui se trouvent sur son boîtier. Vous pouvez les diviser en deux types:
- Contacts d'enroulement. Parfois, il peut y en avoir plus de deux sur le relais.
- Commuté.
Pour éviter toute confusion, ces broches sont souvent appelées broches de connexion de relais. Parfois, leur nombre peut atteindre 10. Cependant, en raison du manque de standardisation, il n'est pas toujours clair où connecter quel circuit. Le brochage des contacts de relais, qui est presque toujours appliqué à son corps, vous aidera à le comprendre. Sinon, vous devez chercher une description. Les contacts de l'enroulement sont connectés directement à ses bornes. Ils sont alimentés en tension, à partir de laquelle le relais est activé. Il peut y avoir plusieurs enroulements et chacun aura sa propre paire de contacts. Parfois, les bobines peuvent être interconnectées par des conducteurs, s'il est nécessaire de fournir un certain algorithme pour leur fonctionnement.
Matériau de contact commuté
La durée de vie de certains relais est de plusieurs dizaines d'années. Dans le même temps, toutes ses pièces subissent de lourdes charges, notamment des contacts. Tout d'abord, ils subissent des contraintes mécaniques liées au mouvement de l'ancre. Deuxièmement, ils sont affectés négativement par des courants de charge importants. Par conséquent, les contacts de relais doivent répondre aux exigences suivantes:
- Haute conductivité. Fournit une faible chute de tension.
- Bonnes propriétés anti-corrosion.
- Point de fusion élevé.
- Petite érosion. Les contacts doivent être résistants au transfert de métal, ce qui est inévitable avec une fermeture et une ouverture constantes.
Toutes ces qualités dépendent directement du matériau utilisé. Considérez les principaux métaux utilisés pour fabriquer le relais:
- Le cuivre répond pleinement aux exigences posées, à l'exception de la résistance à la corrosion. Par conséquent, il est souvent utilisé dans les contacts de relais avec un boîtier étanche. De plus, le cuivre a un autre avantage - un coût relativement faible par rapport aux autres métaux. Son seul inconvénient est la tendance à s'oxyder lors d'une utilisation prolongée. Par conséquent, il est utilisé lorsqu'un mode de fonctionnement à court terme est prévu, par exemple, dans les contacts des relais de rotation.
- L'argent a une excellente conductivité et résistance à l'usure. Il ne provoque pas d'étincelles lors de la commutation de charges inductives. Dans le même temps, les contacts en argent n'ont pas une résistance à l'arc suffisante et ne peuvent donc pas être utilisés pour contrôler des charges de puissance significative. De plus, ils ont un coût assez élevé. Par conséquent, les contacts ont une conception combinée - cuivre avec placage d'argent.
- Le tungstène a une grande durabilité et résistance à haute température. Les contacts qui en sont constitués sont capables de commuter des courants très élevés (dizaines d'ampères).
En plus du matériel, les contacts de relais diffèrent dans la manière de commuter.
Normalement ouvert
Ce sont ces contacts qui ont été envisagés jusqu'à présent. En position neutre, c'est-à-dire lorsqu'aucune alimentation n'est fournie à la bobine de relais, elles sont ouvertes. Après avoir mis la tension, l'armature est attirée vers le noyau et les contacts se ferment. Les contacts normalement ouverts sont le plus souvent utilisés dans divers circuits électriques, principalement comme contacts intermédiaires.
Normalement fermé
L'algorithme de leur travail est exactement le contraire. Les contacts sont fermés lorsque le relais est hors tension et sont déconnectés lorsque la tension apparaît sur l'enroulement. Ceci est utilisé dans la mise en œuvre de divers verrouillages et dans des circuits de signalisation. Un exemple typique d'utilisation de contacts normalement fermés est un régulateur à relais mécanique. Nous parlerons brièvement de son travail ci-dessous.
Grâce à des contacts normalement fermés, la tension est fournie à l'enroulement de champ. Par conséquent, lorsque l'ancre est libérée, le générateur génère un courant électrique. La batterie est en cours de recharge. Dès que la tension dans le réseau de bord dépasse la valeur réglée, l'armature est attirée, les contacts du relais-régulateur sont libérés, l'enroulement de champ est mis hors tension. En conséquence, la tension à la sortie du générateur diminue.
Soit dit en passant, malgré le fait que les contrôleurs de relais électroniques soient apparus depuis longtemps, les propriétaires de vieilles voitures ne sont pas pressés de les mettre à la place de ceux mécaniques. Cela est dû au fonctionnement sans problème de ce dernier pendant de nombreuses années. C'est la question de la fiabilité.
Commutation
Dans ce cas, le relais a des contacts normalement fermés et ouverts. Et ils ne sont pas tous quatre, comme cela peut sembler, mais trois. Le fait est que l'un d'eux est courant. Au total, il y a 5 contacts sur le boîtier du relais (deux fils de bobinage et trois commutés). En raison de sa polyvalence, les éléments radio-techniques de ce type sont les plus largement utilisés. Par conséquent, la plupart des relais modernes ont des contacts de commutation, parfois même plusieurs groupes.
