Le Relais : Un interrupteur actionné électriquement
Définition
Un relais est un interrupteur qui ouvre ou ferme des contacts dans un circuit (le circuit de charge) lorsque sa bobine est excitée par un circuit de commande séparé. Il assure une isolement galvanique entre commande et charge.
Fonctionnement (Électromécanique)
- Courant commande traverse Bobine → crée Champ magnétique.
- Armature (levier ferromagnétique mobile) attirée vers noyau bobine.
- Contacts sur armature Font (NO) ou Rompent (NC) connexion avec contacts fixes.
- Ressort ramène armature quand bobine désaxée.
Formes contacts (ANSI/CEI)
| Forme | Pôles | Positions | État repos | Action |
|---|---|---|---|---|
| Forme A (SPST-NO) | 1 | 1 | Ouvert | Ferme à l'excitation |
| Forme B (SPST-NC) | 1 | 1 | Fermé | Ouvre à l'excitation |
| Forme C (SPDT) | 1 | 2 | COM-NC Fermé | COM-NO Ferme, COM-NC Ouvre |
| Forme D (DPST-NO) | 2 | 1 | Les deux Ouverts | Les deux ferment |
| Forme E (DPDT) | 2 | 2 | Les deux COM-NC | Les deux commutent |
Principales technologies
| Type | Mécanisme | Vitesse | Puissance | Durée vie (cycles) | Idéal pour |
|---|---|---|---|---|---|
| Électromécanique (EMR) | Bobine + Armature + Contacts | 5–20 ms | Bobine: 0,1–2W | 10⁵–10⁷ (méca), 10⁵ (élec) | Commutation puissance générale, isolation, sécurité |
| Statique (SSR) | Optocoupleur + Triac/MOSFET/SCR | µs–ms (Passage zéro) | Entrée: 5–20mA | ∞ (pas d'usure) | Cyclage rapide, silencieux, env. sale, commande chauffage |
| Relais à lames (Reed) | Bobine + Capsule verre scellée (Lames) | 0,1–1 ms | Bobine: 10–50mW | 10⁷–10⁹ | ATE, Télécom, Bas niveau, Haute tenue tension |
| Relais lames mercure | Lames + Film Hg | ~ms | Faible | 10⁷ | Sans rebond, R ultra-faible (Obsolète/RoHS) |
Applications ubiquistes
- Automobile : Solénoïde démarreur, phares, pompe essence, ventilateur, ABS, alim ECU (Relais ISO mini/micro).
- Industriel : Démarreurs moteurs (contacteur = gros relais), Cartes sorties PLC, Relais sécurité (contacts guidés), Contacteurs éclairage.
- Réseaux énergie : Relais de protection (distance, différentiel, surintensité) — « Relais » ici = processeur intelligent + contacts sortie.
- Électroménager : Démarrage compresseur, commande chauffage, verrou porte.
- Télécom/Données : Routage signaux, boucle locale, adaptation impédance.
Essentiels sélection
- Tension bobine (CC/CA) & Courant (doit correspondre driver).
- Caractéristiques contacts : V max, A max (courbes AC1/AC3/DC1 diffèrent énormément !).
- Matériau contacts : AgNi (général), AgSnO₂ (fort appel/inductif), Flash Au (circuit sec <1mA).
- Tension isolation (Bobine-Contact, Contact-Contact).
- Montage : PCB, Embase (rail DIN), Panneau, Bride.
- Homologations : UL, CSA, VDE, CQC, CE.
Le relais reste l'interface universelle entre logique faible puissance et réalité haute puissance.