Qu’est-ce qu’un relais et pourquoi sont-ils si importants ?

Convertir une petite entrée électrique en une sortie à courant élevé n’est pas une mince affaire, mais cette tâche est nécessaire pour faire fonctionner efficacement un large éventail d’appareils et de véhicules standard. De nombreux circuits réalisent ces conversions grâce à l’utilisation de relais, qui sont indispensables dans toutes sortes d’équipements électroniques.

Qu’est-ce qu’un relais ?

Les relais sont des interrupteurs électriques qui utilisent l’électromagnétisme pour convertir de petits stimuli électriques en courants plus importants.

Ces conversions se produisent lorsque des entrées électriques activent des électroaimants pour former ou rompre des circuits existants.

En tirant parti des entrées faibles pour alimenter des courants plus forts, les relais agissent effectivement comme un interrupteur ou un amplificateur pour le circuit électrique, selon l’application souhaitée.

Pourquoi utiliser un relais ?

Les relais sont des composants très polyvalents qui sont tout aussi efficaces dans les circuits complexes que dans les circuits simples.

Ils peuvent être utilisés à la place d’autres formes d’interrupteurs, ou ils peuvent être spécifiquement conçus en fonction de facteurs tels que l’ampérage requis.

Niveau de commutation du courant

L’une des situations les plus courantes qui nécessitent l’utilisation d’un relais se produit lorsqu’une application doit passer d’un courant élevé à un courant faible (ou vice versa) dans le même circuit.

Par exemple, les capteurs de température qui alimentent les unités CVC nécessitent des niveaux d’ampérage qui dépassent largement la capacité de leur câblage.

Les relais fournissent l’amplification nécessaire pour convertir un petit courant en un plus grand.

Applications complexes

Les relais ne se limitent pas à transformer des entrées uniques en sorties uniques en des points uniques du circuit. Dans d’autres applications, un seul relais peut activer plusieurs circuits, permettant à une entrée de déclencher de nombreux autres effets.

De même, les relais peuvent être utilisés en combinaison les uns avec les autres pour réaliser des fonctions logiques booléennes qui, bien qu’il soit possible de les réaliser en utilisant d’autres composants, peuvent être plus rentables lorsqu’elles sont mises en œuvre en utilisant des relais.

De plus, des relais spécifiques peuvent réaliser des fonctions plus avancées que d’autres composants électroniques. Les relais temporisés, pour ne citer qu’une catégorie, permettent aux systèmes de ne fonctionner que pendant une période de temps déterminée ou de ne démarrer qu’après une période de temps déterminée.

Cela introduit des possibilités plus sophistiquées pour la construction de systèmes électroniques.

Avantages

Même lorsqu’une application ne requiert pas spécifiquement un relais, son utilisation peut s’avérer bénéfique.

Les relais peuvent réduire le besoin de câblage et d’interrupteurs à ampérage élevé, qui sont coûteux et prennent de la place.

Par conséquent, le passage aux relais dans vos systèmes électroniques peut réduire la taille ou le poids d’un boîtier, par exemple, ou permettre aux fabricants d’intégrer plus de fonctionnalités dans un espace de même taille.

Comment fonctionne un relais ?

Les relais diffèrent dans leur taille, leur capacité et les utilisations correspondantes. Cependant, bien qu’ils puissent différer à ces égards, tous les relais fonctionnent essentiellement de la même manière : un circuit est utilisé pour en alimenter un autre.

La manière spécifique dont cela se produit dépend du fait que le relais est normalement ouvert (NO) ou normalement fermé (NC).

Relais normalement ouverts

La plupart des relais sont normalement ouverts, c’est-à-dire que le deuxième circuit, plus grand, est en position d’arrêt par défaut.

Dans un relais normalement ouvert, le courant passe par un circuit d’entrée, activant un électroaimant. Cela génère un champ magnétique qui attire un contact à joindre avec le second circuit plus grand, permettant au courant de circuler. Lorsque la source d’alimentation est supprimée, un ressort éloigne le contact du second circuit, ce qui arrête le flux d’électricité et éteint le dispositif final.

Relais normalement fermés

Les principes fondamentaux d’un relais NC sont les mêmes que ceux d’un relais NO : il y a deux circuits, le second étant plus grand, et un électroaimant déplace un contact physique entre deux positions.

Mais dans le cas d’un relais NC, les états par défaut sont inversés. Lorsque le premier circuit est activé, l’électroaimant éloigne le contact du second circuit. Ainsi, les relais NC maintiennent le plus grand circuit en position de marche par défaut.

Comment identifier un relais défectueux

Bien que généralement fiables, les relais peuvent tomber en panne comme tout composant mécanique. Heureusement, il est relativement facile d’identifier un relais défectueux à l’aide d’un multimètre.

Pour ce faire, vous devez d’abord localiser l’endroit où les circuits entrent et sortent du relais, une zone généralement marquée par des broches. Après avoir identifié cet emplacement, vous pouvez utiliser le multimètre pour mesurer la tension à chaque point.

Suivez les étapes de dépannage suivantes :

1. Vérifiez la tension au point où le relais se branche. S’il n’y en a pas, vérifiez si le fusible ou le commutateur est défectueux.
2. S’il y a de la tension au point de branchement, utilisez la fonction de continuité du multimètre pour vous assurer d’une bonne connexion de masse du côté opposé du relais.
3. Si les étapes 1 et 2 ne révèlent pas la source du problème, vérifiez la tension au point où le relais se connecte à la batterie ou à une autre source d’alimentation. S’il n’y a pas de tension à cet endroit, il peut y avoir un problème avec un fusible ou un disjoncteur.
4. Enfin, assurez-vous qu’une connexion correcte existe entre le relais et le composant en utilisant la fonction de continuité du multimètre. Si la connexion existe, et si les étapes précédentes n’ont pas suggéré un autre dysfonctionnement, alors il est peut-être temps de remplacer le relais.

Types de relais

De nombreux types de relais existent, chacun apportant des fonctions uniques à une variété d’applications. Voici quelques-unes des plus grandes catégories :

Relais à temporisation

Les relais à temporisation sont utiles dans toute situation qui exige que les composants soient alimentés pendant une durée déterminée, ou lorsque le composant doit s’allumer ou s’éteindre après un délai spécifique. Ces relais ont une fonctionnalité de temporisation intégrée, ce qui les rend souhaitables pour une gamme d’applications basées sur le temps.

Cette catégorie englobe plusieurs types de relais temporisés, chacun ayant des utilisations spécifiques.

La plupart des relais temporisés peuvent être classés dans l’une des deux grandes catégories suivantes :

• Les temporisateurs à retardement commencent à chronométrer lorsque l’entrée est appliquée, alimentant le deuxième circuit après un temps d’attente défini. Cela peut être utilisé pour échelonner l’alimentation de plusieurs composants, en empêchant les surtensions, ou pour des applications comme les alarmes et les systèmes d’avertissement.
• Les temporisateurs à retardement attendent un déclenchement après la mise sous tension de l’entrée. Une fois le déclencheur retiré, la sortie est excitée, puis elle se désexcite après la temporisation. La réapplication du déclencheur réinitialise le délai. Ces relais peuvent être utilisés pour alimenter des dispositifs pendant des intervalles définis, comme dans les cycles de laveuse et sécheuse ou les manèges de parc d’attractions.

D’autres modèles de démarrage et de retard sont possibles avec des clignotants, des minuteries à un coup ou des cycles de répétition, et chacun d’entre eux permet d’alimenter le composant à différents intervalles de répétition. Cela rend possible le clignotement des indicateurs ou des feux d’avertissement et permet également certains types de cycles temporisés.

Relais séquentiels

Les relais séquentiels peuvent être utilisés pour alimenter plusieurs composants à tour de rôle, généralement dans un ordre déterminé. Une application courante de ce type de relais consiste à alimenter plusieurs systèmes ou ensembles de lumières l’un après l’autre, comme dans les feux de piste ou le séquençage de l’alimentation électrique.

Relais automobiles

Les relais ont des utilisations presque illimitées dans les applications automobiles, et ces applications englobent plusieurs des types de relais discutés. De nombreux relais automobiles permettent aux constructeurs de mettre en œuvre des dispositifs de sécurité avancés et des commodités électriques modernes.

Pour ne citer que quelques exemples de relais pour alimenter les systèmes suivants dans les voitures ou les camions standard :

• Vannes à gaz
• Les phares
• Les essuie-glaces
• L’éclairage intérieur
• Les systèmes d’alarme
• Les systèmes d’avertissement tels qu’utilisés pour les limites de poids, le port de la ceinture de sécurité, ou la détection des dangers

Où trouver votre prochain relais

Parce que les relais font partie intégrante de la conception des circuits, il est essentiel de se procurer des relais de haute qualité du type et de la taille nécessaires à votre application.

Amperite propose une large gamme de relais et d’autres composants électroniques conçus pour vous aider à économiser du temps, de l’argent et de l’énergie.

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