Qu'est-ce qu'un relais ?
Un relais est un interrupteur qui ouvre ou ferme un circuit lorsqu'il reçoit un signal de commande électrique. Le côté commande et le côté charge sont généralement séparés, ce qui rend le relais utile pour l'isolation et la commande.
Dans un relais électromécanique de base, le signal de commande met sous tension une bobine. La bobine crée un champ magnétique qui déplace une petite armature métallique. Ce mouvement ouvre ou ferme les contacts connectés au circuit de charge.
Tous les relais ne sont pas mécaniques. Un relais statique effectue la même tâche de commutation de base sans contacts mobiles. Il utilise des composants semi-conducteurs à la place.
Pour les références actuelles en matière de sécurité et de conception, les relais électromécaniques sont généralement couverts par des normes telles que la CEI 61810-1. Les relais statiques sont couverts par des normes telles que la CEI 62314.
Comment fonctionne un relais ?
Un relais fonctionne en utilisant un petit signal de commande pour changer l'état d'un interrupteur séparé. Dans un relais électromécanique, ce changement se produit par magnétisme.
- Une tension est appliquée à la bobine du relais.
- La bobine produit un champ magnétique.
- Le champ magnétique tire l'armature.
- Les contacts changent de position.
- Le circuit de charge s'active ou se désactive.
- Lorsque l'alimentation de la bobine est coupée, le ressort ramène les contacts à leur état de repos.
L'état de repos est important. Un contact normalement ouvert reste ouvert jusqu'à ce que la bobine soit sous tension. Un contact normalement fermé reste fermé jusqu'à ce que la bobine soit sous tension.
Quelles sont les pièces d'un relais électromécanique ?
Un relais électromécanique standard utilise une bobine, une armature, des contacts, un ressort et un cadre. Ces pièces fonctionnent ensemble pour transformer un signal électrique en mouvement de commutation physique.
- Bobine : La bobine reçoit la tension de commande et crée le champ magnétique.
- Armature : L'armature bouge lorsque la bobine est sous tension.
- Contacts : Les contacts ouvrent ou ferment le circuit de charge.
- Ressort : Le ressort ramène le relais à sa position normale.
-
Cadre ou culasse : Le cadre supporte les pièces mobiles et le chemin magnétique.
La bobine et les contacts sont des parties séparées du relais. Cette séparation est l'une des raisons pour lesquelles les relais sont utiles dans les circuits de commande.
Quels sont les principaux types de relais ?
Les principaux types de relais sont les relais électromécaniques, les relais automobiles et les relais statiques. Chaque type répond à un besoin de commutation différent.
| Type de relais | Comment il commute | Meilleure utilisation pour |
|---|---|---|
| Relais électromécanique | Bobine et contacts mobiles | Circuits de commande généraux |
| Relais automobile | Bobine 12V ou 24V avec contacts de charge | Systèmes électriques de véhicules |
| Relais statique | Commutation par semi-conducteur | Commutation rapide ou fréquente |
Relais électromécaniques
Un relais électromécanique utilise une bobine pour déplacer des contacts physiques. Il est simple, économique et facile à comprendre.
Ce type est toujours largement utilisé car il offre une isolation électrique claire entre le circuit de commande et le circuit de charge. L'inconvénient est que les contacts peuvent s'user avec le temps.
Relais automobiles
Un relais automobile permet à un interrupteur de véhicule à faible courant de commander un circuit à courant plus élevé. Cela permet de réduire le stress sur les interrupteurs et d'éloigner les courants importants du câblage du tableau de bord.
La plupart des relais automobiles courants utilisent une bobine de 12 V dans les véhicules de tourisme. Les véhicules lourds peuvent utiliser des systèmes de 24 V. Bosch, par exemple, répertorie des familles de relais automobiles pour différentes plages de courant, des micro-relais compacts aux relais de puissance à courant élevé.
Relais PCM
Un relais PCM alimente le circuit du module de commande du groupe motopropulseur lorsque le véhicule est mis sous tension. Dans de nombreux véhicules, ce relais fait partie du système de distribution d'énergie.
Un relais PCM défaillant peut provoquer une absence de démarrage. Il peut également entraîner une perte de puissance intermittente du système de commande du moteur. Avant de remplacer un module de commande, vérifiez les fusibles, les masses, le câblage et les rappels.
Pour les rappels de véhicules liés à la sécurité aux États-Unis, l' outil de recherche de rappels de la NHTSA permet aux propriétaires de véhicules de rechercher par VIN ou par plaque d'immatriculation.
Relais de pompe à carburant
Un relais de pompe à carburant commande l'alimentation de la pompe à carburant. Il allume généralement la pompe lorsque le contact est mis ou lorsque l'ordinateur du moteur ordonne la pression de carburant.
Une vérification courante consiste à écouter une brève amorce de la pompe à carburant lorsque la clé est tournée. L'absence de son ne prouve pas que le relais est défectueux. Le fusible, la pompe, le câblage ou le signal de commande peuvent également en être la cause.
Relais ASD
Un relais ASD, ou relais d'arrêt automatique, est utilisé sur certains véhicules pour commander l'alimentation des circuits moteur clés. Il est souvent associé à l'allumage et à la commande de carburant.
Lorsque l'ordinateur du moteur détecte un défaut grave, il peut couper la sortie du relais. Cela peut empêcher l'alimentation d'atteindre le circuit affecté.
Relais statiques
Un relais statique commute sans contacts mécaniques mobiles. Il utilise des composants semi-conducteurs pour activer ou désactiver le circuit de charge.
Les relais statiques sont utiles lorsque la commutation doit être rapide ou fréquente. Ils n'ont pas de rebond de contact, mais ils peuvent produire de la chaleur. De nombreuses conceptions nécessitent un dissipateur thermique approprié.
Un relais statique n'est pas la même chose qu'un relais à contact mouillé. Les termes « contact mouillé » et « contact sec » décrivent la façon dont un circuit de contact est alimenté. Ce sont des termes de câblage, pas des noms pour les relais statiques.
Relais DHCP
Un relais DHCP est un terme de mise en réseau, pas un relais électrique. Il transmet les messages DHCP entre les clients et les serveurs sur différents sous-réseaux.
Ce terme apparaît dans l'informatique et l'administration réseau. Il ne doit pas être confondu avec un relais utilisé dans un circuit électrique.
Comment tester un relais avec un multimètre ?
Vous pouvez tester de nombreux relais de base en vérifiant la bobine et le chemin de contact avec un multimètre numérique. Coupez toujours l'alimentation avant d'utiliser le mode résistance ou continuité.
- Identifiez les bornes de la bobine à partir du schéma du relais.
- Réglez le multimètre en mode résistance.
- Mesurez les bornes de la bobine.
- Vérifiez la fiche technique du relais pour la résistance attendue de la bobine.
- Passez en mode continuité.
- Vérifiez les contacts normalement ouverts et normalement fermés.
- Appliquez la tension de bobine correcte uniquement si vous connaissez la valeur nominale du relais.
- Confirmez que les contacts changent d'état.
Si la bobine indique un circuit ouvert, la bobine du relais peut être endommagée. Si les contacts ne changent pas d'état, le relais peut être bloqué ou usé.
Ne testez pas les circuits principaux domestiques si vous n'êtes pas qualifié pour le faire. Utilisez un appareil de mesure correctement évalué et suivez les règles de sécurité électrique locales.
Quels sont les termes de relais que vous devriez connaître ?
Les termes de relais les plus utiles décrivent la position des contacts et le comportement du circuit. Comprendre ces termes vous aide à lire les schémas de relais plus précisément.
| Terme | Signification |
|---|---|
| NO | Normalement ouvert. Le contact est ouvert lorsque la bobine n'est pas sous tension. |
| NC | Normalement fermé. Le contact est fermé lorsque la bobine n'est pas sous tension. |
| COM | Borne commune. C'est la connexion du contact mobile. |
| Tension de la bobine | La tension nécessaire pour exciter la bobine du relais. |
| Pouvoir de coupure | La tension et le courant que les contacts sont conçus pour commuter. |
Ne choisissez jamais un relais uniquement en fonction de la tension de la bobine. Le pouvoir de coupure doit également correspondre à la charge.
Comment choisir le bon relais ?
Vous choisissez le bon relais en faisant correspondre la bobine, les contacts, le type de charge et l'environnement de fonctionnement. La fiche technique doit confirmer chacun de ces points.
- Tension de la bobine : Adaptez-la au circuit de commande.
- Pouvoir de coupure : Adaptez-le à la tension et au courant de la charge.
- Type de charge : Vérifiez si la charge est résistive ou inductive.
- Forme des contacts : Choisissez des contacts NO, NC ou inverseurs.
- Environnement : Tenez compte de la chaleur, des vibrations et des besoins en matière de boîtier.
Les charges inductives nécessitent une attention particulière car elles peuvent créer des pics de tension lors de la coupure. Un circuit de commande de relais peut utiliser une diode, un amortisseur ou une autre méthode de protection selon la conception.
Conclusion
Un relais est un petit dispositif de commande avec un rôle important. Il permet à un circuit d'en commuter un autre sans que le courant de charge ne traverse l'interrupteur de commande.
Les relais électromécaniques sont faciles à tester et largement utilisés. Les relais statiques sont meilleurs pour une commutation rapide. Les relais automobiles sont conçus pour les systèmes électriques des véhicules.
Lorsque vous dépannez un relais, ne remplacez pas les pièces à l'aveugle. Vérifiez d'abord le fusible, le câblage, le signal de commande et le circuit de charge. Dans les véhicules, vérifiez également les rappels avant de remplacer des modules de commande coûteux.
FAQ
Quel est le but principal d'un relais ?
Le but principal d'un relais est de permettre à un petit signal de commande de commuter un circuit de charge séparé. Cela rend les circuits de commande plus sûrs et plus faciles à concevoir.
Un relais est-il la même chose qu'un interrupteur ?
Un relais est un type d'interrupteur, mais il est commandé électriquement. Un interrupteur manuel ordinaire est commandé par une action physique.
Quelle est la différence entre un relais électromécanique et un relais statique ?
Un relais électromécanique utilise des contacts mobiles. Un relais statique utilise des composants électroniques et n'a pas de pièces d'interrupteur mobiles.
Un multimètre peut-il tester un relais ?
Oui, un multimètre peut tester la bobine du relais et la continuité des contacts. Il ne peut pas toujours confirmer le comportement du relais sous une charge réelle.
Que signifie « normalement ouvert » sur un relais ?
Normalement ouvert signifie que le contact est ouvert lorsque la bobine du relais n'est pas sous tension. Le contact se ferme lorsque la bobine reçoit de l'énergie.
Que signifie « normalement fermé » sur un relais ?
Normalement fermé signifie que le contact est fermé lorsque la bobine du relais n'est pas sous tension. Le contact s'ouvre lorsque la bobine reçoit de l'énergie.
Un relais DHCP est-il un relais électrique ?
Non, un relais DHCP est une fonction de réseau. Il transmet les messages DHCP entre différents segments de réseau.
Pour aller plus loin :
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