Différence entre bobine de relais AC et DC

Un relais est un électroaimant avec un levier à ressort interne pour commuter des contacts électriques. Pour l'activer, un courant alternatif (AC) ou continu (DC) traverse la bobine de l'électroaimant, aimantant le noyau pour attirer le levier. Ainsi, un faible courant appliqué à la bobine commute un fort courant dans les contacts. Ce courant peut provenir d'un autre interrupteur, du circuit imprimé du relais, ou d'un autre circuit électrique.

Utilisations des relais

Le démarreur d'une voiture combine solénoïde et relais. Un faible courant du contacteur active le relais pour diriger le fort courant de la batterie vers le moteur de démarrage. Un faible courant sur la carte de contrôle du chauffage utilise un relais pour engager le moteur du ventilateur à fort courant. Les lampadaires utilisent une cellule photoélectrique pour activer un relais, qui allume/éteint le fort courant du lampadaire.

Relais DC

Le courant continu (DC) est constant et ne change jamais de sens. Un relais DC utilise une seule bobine de fil enroulée autour du noyau en fer pour créer l'électroaimant. Quand la bobine DC est alimentée, le magnétisme généré dans le noyau est constant car le DC persiste. Ce magnétisme constant maintient le levier attiré tant que le DC circule. Une fois le courant coupé et le noyau désaimanté, le levier à ressort revient en position de repos et les contacts commutent en retour.

Courant alternatif

Le courant alternatif (AC) ne reste jamais constant et inverse constamment sa direction. Quand l'AC circule, il monte à un pic puis redescend à 0 pour inverser. Puis remonte à un pic et redescend à 0 pour aller en avant. Chaque fois que le courant atteint un pic, il retombe à 0 pour changer de direction. Le cycle d'aller-retour se répète 50 ou 60 fois par seconde, et le magnétisme dans le noyau, généré par le courant dans la bobine, suit ce même cycle.

Vibration (chatter) du relais AC

Dans un relais DC, quand le courant s'arrête et que le magnétisme tombe à 0, le levier à ressort commence à revenir en position de repos. Si on applique de l'AC, le levier ne va pas loin car le noyau redevient aimanté et l'attire à nouveau. Ce cycle de relâchement et ré-attraction se répète à chaque inversion de l'AC, et le relais bourdonne ou vibre (chatter). Parfois, les contacts électriques ne commutent même pas correctement.

Relais AC

Pour éviter ce chatter, le relais AC a deux bobines formant un transformateur pour maintenir le noyau aimanté. Le fil de la bobine traditionnelle est le primaire du transformateur. Le secondaire ressemble à un anneau ou une rondelle en cuivre en forme de D. Une partie du magnétisme du primaire induit un courant dans l'anneau de cuivre. Le courant dans l'anneau (secondaire) est en retard par rapport au courant du primaire, maintenant le noyau toujours partiellement aimanté. Le levier ne vibre pas car, tant que l'AC circule, le noyau aimanté en continu ne le relâche jamais.