Comment fonctionne les relais?

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Un relais à verrouillage est un interrupteur à deux positions actionné électriquement. Il maintient indéfiniment l’une ou l’autre des positions de contact sans que la bobine soit alimentée.    Il est commandé par deux interrupteurs ou capteurs à action momentanée, l’un qui “active” le relais et l’autre qui le “réactive”. Le relais de verrouillage maintient sa position après le relâchement de l’interrupteur d’actionnement, il remplit donc une fonction de mémoire de base.

Un type de relais à verrouillage comporte deux bobines opposées avec un ressort excentré ou un aimant permanent qui maintient les contacts en position après la mise hors tension de la bobine. Une impulsion sur une bobine active le relais et une impulsion sur la bobine opposée le désactive.

Un autre type de verrouillage possède un noyau rémanent qui maintient les contacts en position de fonctionnement grâce au magnétisme rémanent du noyau. Ce type nécessite une impulsion de courant de polarité opposée pour libérer les contacts. Une variante utilise un aimant permanent qui produit une partie de la force requise pour fermer le contact ; la bobine fournit une force suffisante pour déplacer le contact ouvert ou fermé en aidant ou en s’opposant au champ de l’aimant permanent.

Bobine de relais

Photo : Un relais typique avec son boîtier extérieur en plastique retiré. Vous pouvez voir les deux contacts à ressort sur la gauche et la bobine de l’électro-aimant (le cylindre rouge-brun de couleur cuivre) sur la droite. Dans ce relais, lorsqu’un courant passe dans la bobine, celle-ci se transforme en électro-aimant. L’aimant pousse un interrupteur vers la gauche, ce qui rapproche les contacts à ressort et complète le circuit auquel ils sont reliés. Ceci est le relais d’un programmateur électronique de thermoplongeur à eau chaude. Le circuit électronique du programmateur allume ou éteint l’aimant à des moments préprogrammés de la journée en utilisant un courant relativement faible. Cela permet à un courant beaucoup plus important de passer par les contacts à ressort pour alimenter l’élément qui chauffe l’eau chaude.

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Illustration : Si les relais étaient des chiens : Supposons que vous ayez un chien énorme et féroce qui dort si profondément qu’il ne se réveille jamais lorsqu’il entend un bruit. Il ne serait pas très utile comme chien de garde ! Mais si vous achetiez aussi un petit chien très alerte ? Si le petit chien entendait un bruit, il se mettrait à aboyer et réveillerait le grand chien, qui pourrait alors attaquer un intrus. C’est ainsi que fonctionnent les relais : ils utilisent un petit courant électrique pour en déclencher un plus grand.

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Un relais est un interrupteur contrôlé électriquement qui a la capacité d’allumer ou d’éteindre un circuit. Selon l’application, les relais peuvent faire un certain nombre de choses. Ils peuvent être utilisés comme interrupteurs pour allumer et éteindre des objets, ou comme amplificateurs pour convertir de petits courants en courants plus importants. Ils peuvent également être utilisés pour commander un circuit avec un signal de faible puissance ou lorsque plusieurs circuits doivent être commandés par un seul signal.

La coupure désigne le nombre d’endroits sur un circuit où un interrupteur peut faire ou défaire le flux de courant. Dans les relais électromécaniques, il peut y avoir des interruptions simples et des interruptions doubles. Une coupure simple est généralement utilisée avec des dispositifs de faible puissance, tandis qu’une coupure double est généralement utilisée avec des dispositifs de forte puissance.

Dans un relais électromécanique, un petit circuit a la capacité d’allumer ou d’éteindre un plus grand circuit par le biais de contacts en utilisant un électroaimant. Certains contacts se présentent sous différentes configurations en fonction de l’utilisation du relais, à savoir les relais normalement ouverts et les relais normalement fermés.

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Avec un relais normalement ouvert (NO), les contacts sont ouverts lorsqu’il n’y a pas de courant qui passe. Dès que le courant est présenté, l’électroaimant est activé. Lorsqu’il est chargé, l’électroaimant crée un champ magnétique qui attire l’armature et ferme les contacts.

Câblage du relais

Un relais est un interrupteur à commande électrique. Il se compose d’un ensemble de bornes d’entrée pour un ou plusieurs signaux de commande, et d’un ensemble de bornes de contact de fonctionnement. L’interrupteur peut avoir un nombre quelconque de contacts dans des formes de contact multiples, comme des contacts de fermeture, des contacts d’ouverture ou des combinaisons de ceux-ci.

Les relais sont utilisés lorsqu’il est nécessaire de commander un circuit par un signal indépendant de faible puissance, ou lorsque plusieurs circuits doivent être commandés par un seul signal. Les relais ont d’abord été utilisés dans les circuits télégraphiques longue distance comme répéteurs de signaux : ils rafraîchissent le signal entrant d’un circuit en le transmettant sur un autre circuit. Les relais ont été largement utilisés dans les centraux téléphoniques et les premiers ordinateurs pour effectuer des opérations logiques.

La forme traditionnelle d’un relais utilise un électroaimant pour fermer ou ouvrir les contacts, mais d’autres principes de fonctionnement ont été inventés, comme dans les relais à semi-conducteurs qui utilisent les propriétés des semi-conducteurs pour le contrôle sans dépendre des pièces mobiles. Les relais ayant des caractéristiques de fonctionnement calibrées et parfois plusieurs bobines de fonctionnement sont utilisés pour protéger les circuits électriques contre les surcharges ou les défauts ; dans les systèmes modernes d’alimentation électrique, ces fonctions sont assurées par des instruments numériques encore appelés relais de protection.

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