Guide de présentation : relais
Cette rubrique décrit le fonctionnement des relais. Il s'agit d'une référence utile pour l'installation des relais et la résolution des problèmes associés. En règle générale, les relais peuvent être utilisés sur des installations équipées d'une prise de force, d'une flèche, d'un plafonnier, d'une unité de camion frigorifique (réfrigérateur), de phares, d'un klaxon ou d'un système de déverrouillage de porte.
Découvrez dans cette rubrique les points suivants :
Composants d'un relais
Un relais contient des composants similaires à ceux d'un interrupteur domestique. Cependant, au lieu d'un interrupteur, les relais sont équipés de contacts mécaniques qui sont électriquement fermés par la force d'un champ magnétique généré lorsque le courant passe dans un petit électroaimant à l'intérieur du relais. C'est pourquoi un relais est également appelé interrupteur électromagnétique.
On utilise principalement les relais unipolaires à double action (SPDT). Il existe de nombreux autres types de relais, bien que les composants et le fonctionnement de base soient similaires.
Les composants internes d'un relais sont constitués de trois éléments de base : des contacts, un ressort et une bobine.
Contacts
Un relais standard est composé de trois contacts. Ils sont identifiés comme suit :
- 87 (flèche rose sur l'illustration)
- 87a (flèche bleue sur l'illustration)
- 30 (flèche verte sur l'illustration)
Le contact 30 est dit « commun » en raison de sa capacité à se déplacer entre le contact 87a et le contact 87.
Le contact 87a est appelé « Normalement fermé » (NC) car il repose sur le contact 30 lorsque le relais n'est pas alimenté.
Le contact 87 est appelé « Normalement ouvert » (NO) car il n'établit aucun contact avec le contact 30 tant que le relais n'est pas alimenté.
Ressort
Le type de ressort peut varier. Le relais est considéré comme étant au repos lorsque la bobine n'est pas alimentée. Lorsque le relais est au repos, le ressort maintient les contacts 30 et 87a ensemble. Ces contacts établissent une connexion électrique lorsque le relais est au repos ou sous tension.
Bobine
La bobine présente deux points de connexion (identifiés comme 85 et 86 sur un relais SPDT). Elle génère un champ magnétique lorsqu'elle est traversée par un courant. En raison de ce champ magnétique, le contact commun ou « pôle » (30) entre en contact avec le contact normalement ouvert (87) et se déconnecte du contact normalement fermé (87a). La polarité positive (+) et négative (-) peut être fournie aux points de connexion 85 et 86. Ces points peuvent recevoir une polarité positive ou négative, sauf si le relais est équipé d'une « diode d'extinction ». Dans ce cas, les points de connexion dans la bobine sont spécifiques de polarité.
Catégories d'utilisation des relais
Un relais présente de nombreuses configurations différentes qui peuvent être classées en quatre catégories d'utilisation : amplification, interruption, commutation et inversion.
Amplification
Avec un relais, vous pouvez utiliser une petite quantité de courant pour faire passer un courant plus élevé. Par exemple, pour les vitres électriques, les phares ou le démarreur. Le schéma de relais ci-dessous illustre un déclencheur possible de 200 mA utilisé pour envoyer un courant élevé (+) selon les besoins. Dans ce cas, le contact 87 et le contact 30 pourraient être inversés.
Interruption
Il est possible d'utiliser un relais pour interrompre un circuit lorsque cela est nécessaire. Il s'agit par exemple d'un démarreur ou d'un système d'antidémarrage, de certains circuits de verrouillage des portes et de systèmes d'éclairage. Le schéma de relais ci-dessous illustre comment vous pouvez interrompre un circuit de démarrage avec un déclencheur négatif (-). Lorsque la bobine est alimentée, elle ouvre le circuit de sorte que le fil du démarreur est déconnecté (circuit ouvert). Le fil du démarreur coupé peut être interchangé entre le contact 87a et le contact 30.
Commutation
Les relais sont largement utilisés pour la commutation électrique, un relais permettant d'activer et de désactiver deux circuits. Le schéma ci-dessous illustre la commutation d'alimentation entre deux dispositifs. Lorsque le relais est au repos, le courant est envoyé au dispositif A. Lorsque le relais est sous tension, le courant est envoyé au dispositif B.
Inversion
Lorsqu'un circuit est positif (+) et qu'un courant négatif (-) est nécessaire, vous pouvez utiliser un relais pour inverser le circuit. Par exemple : pour une prise de force, une flèche ou un plafonnier.
Le schéma ci-dessous illustre l'utilisation d'un fil positif (+) pour envoyer un signal négatif (-).
Utilisations des relais
Les relais sont utilisés pour les entrées et les sorties de nos dispositifs.
Généralement, on utilise les relais pour les entrées dans les cas suivants :
- pour isoler le dispositif du véhicule, ou pour isoler un système électrique d'un autre système électrique
- pour inverser la polarité
Généralement, on utilise les relais pour les sorties dans les cas suivants :
- pour entraîner des équipements à courant élevé
- pour interrompre une connexion
Entrées de relais : exemples
Exemple 1 : pour isoler le dispositif du véhicule, ou pour isoler un système électrique d'un autre système électrique
Un client possède un camion frigorifique hybride dont le réfrigérateur est alimenté électriquement et non par du diesel. Le réfrigérateur fonctionne sur un système électrique distinct de celui du camion. Les deux systèmes électriques ne peuvent pas être connectés ensemble ni reliés à la même terre. Nous devons surveiller le moment où le réfrigérateur s'allume et s'éteint, mais le dispositif que nous utilisons doit être installé sur le système électrique du camion. Pour ce faire, nous utilisons le réfrigérateur pour déclencher un relais, qui envoie un signal terre du côté camion.
Exemple 2 : pour inverser la polarité
Le client possède un camion avec une prise de force qui doit être surveillée. Elle est testée comme (+) quand elle est mise en service et (0) ouvert lorsqu'elle est arrêtée. En raison de ces deux états, il se peut que nous ne puissions pas voir à quel moment la prise de force bascule. C'est pourquoi nous devons inverser la polarité allant vers le dispositif. Pour ce faire, nous utilisons le signal (+) lorsqu'elle est en service pour déclencher un relais qui envoie le signal (-) lorsqu'elle fonctionne et le signal (0) ouvert lorsqu'elle est arrêtée.
Sorties de relais : exemples
Exemple 1 : pour entraîner un équipement à courant élevé
Lorsque nous devons fournir une alimentation en courant élevé, nous utilisons la sortie de l'appareil pour déclencher un relais qui envoie le courant. Il s'agit par exemple d'un phare, d'un klaxon ou d'un système de déverrouillage d'une porte.
Exemple 2 : pour interrompre une connexion
Lorsque nous devons couper une connexion, nous utilisons la sortie du dispositif pour déclencher un relais qui la coupe, par exemple, pour un système antidémarrage.
Exemples de prise de force
Exemple de prise de force 1
Cet exemple illustre comment utiliser un relais SPDT pour la prise de force positive (+). Ce relais utilise le signal (+) de la prise de force afin d'activer le relais, en envoyant un signal de terre à l'entrée du dispositif n° 1.
(Pour les emplacements, voir le schéma de câblage du dispositif.)
Exemple de prise de force 2
Cet exemple illustre comment utiliser un relais SPDT pour envoyer un signal (+) de prise de force vers un indicateur de la prise de force. Ce relais utilise le signal (+) de la prise de force pour activer le relais, en envoyant un signal de terre à l'entrée du dispositif.
Exemple de prise de force 3
Cet exemple illustre comment utiliser un relais SPDT pour la prise de force négative (-). Ce relais utilise le signal (-) de la prise de force pour activer le relais, en envoyant un signal de terre à l'entrée du dispositif n° 1.
(Pour les emplacements, voir le schéma de câblage du dispositif.)
Exemple de prise de force 4
Cet exemple illustre comment utiliser un relais SPDT pour envoyer un signal (-) de prise de force vers un indicateur de la prise de force. Ce relais utilise le signal (-) de la prise de force pour activer le relais, en envoyant un signal de terre à l'entrée du dispositif.
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