Un **relais** est un **interrupteur électromécanique** qui utilise un faible courant commande pour énergiser un électroaimant, qui ouvre/ferme mécaniquement un circuit séparé, souvent plus puissance. Il fournit **l'isolation galvanique** entre circuits commande et charge.
Composants Cœur
- Bobine (Électroaimant) : Entrée circuit commande. Tensions : 5 V, 12 V, 24 V CC ; 120 V, 240 V CA.
- Armature : Levier ferromagnétique attiré par champ bobine.
- Contacts : Plaquettes conductrices (AgNi, AgSnO₂, W) portant courant charge.
- Ressort : Ramène armature position défaut quand dé-énergisé.
- Noyau/Châssis : Complétion circuit magnétique.
Formes Contacts (Nomenclature Standard)
| Forme | Description | État (Dé-énergisé) | État (Énergisé) |
|---|
| SPST-NO (Forme A) | 1 Pôle, 1 Position, Normalement Ouvert | Ouvert | Fermé |
| SPST-NC (Forme B) | 1 Pôle, 1 Position, Normalement Fermé | Fermé | Ouvert |
| SPDT (Forme C) | 1 Pôle, Double Position (Inverseur) | COM-NC Fermé | COM-NO Fermé |
| DPDT (2 Formes C) | 2 Pôles, Double Position | Deux inverseurs indépendants | |
Avantages Clés
- Isolation : Bobine & Contacts typiquement rigidité 1,5–4 kV. Logique commande (3,3 V µC) commute 240 V CA secteur en sécurité.
- Gain Puissance : 50 mW bobine commute 10 A × 250 V = 2500 VA charge.
- Multiples Pôles : Une bobine commute plusieurs circuits indépendants simultanément.
- Défauts Sûrs : Contacts NF maintiennent circuits sécurité (ex. arrêt urgence, verrouillage garde) fermés jusqu'à défaillance bobine ou perte alimentation.
Relais vs Relais Statique (SSR) vs Contacteur
| Dispositif | Mécanisme | Vitesse | Durée Vie (Cycles) | Fuite | Idéal Pour |
|---|
| Relais EM | Mécanique | 5-20 ms | 10⁵ - 10⁷ | Zéro | Usage général, isolation, sécurité |
| SSR | Opto + Triac/MOSFET | µs - ms | 10⁹+ (pas usure) | µA (CA) | Cyclage élevé, silencieux, chauffage PID |
| Contacteur | Mécanique (Gros) | 20-50 ms | 10⁶ | Zéro | Démarrage moteurs, >20 A, triphasé |
Pratiques Conception Critiques
- Diode Roue Libre (Bobine CC) : Obligatoire aux bornes bobine (1N4007) pour clamper pic inductif (protège transistor driver).
- Snubber / RC / Varistance (Bobine/Charge CA) : Supprime arc contacts & EMI.
- Déclassement : Charge résistive ≠ Inductive (moteur). Vérifier courbes AC-15 / DC-13.
- Courant Appel : Capacitif (drivers LED) ou Lampe (filament froid) peut souder contacts NO. Utiliser relais « Tungstène » ou « Capacitif » / Pré-charge.
Applications Typiques
- Automobile : Phares, pompe carburant, démarreur, CVC.
- Industriel : Démarreurs moteurs, relais sécurité (contacts guidés force), cartes sorties API.
- Maison : Thermostat → Chaudière, Porte garage, Interrupteur connecté (à l'intérieur).
- Systèmes Puissance : Relais protection (autre bête — mesurent V/I, déclenchent disjoncteur).
