Los relés

Un relé es un dispositivo electromagnético que funciona como un interruptor automático. Por medio de una bobina y un electroimán, se acciona uno o varios contactos que permiten abrir o cerrar circuitos eléctricos independientes.

Los contactos pueden ser NA (normalmente abiertos) o NC (normalmente cerrados).

En los relés electromagnéticos, existe una separación eléctrica entre la corriente de entrada (la que circula por la bobina) y los circuitos de la salida. Este hecho permite que con pequeñas tensiones de control, se pueden controlar altos voltajes o elevadas potencias. Permiten también el control de un dispositivo a distancia mediante pequeñas señales de control.

Esquema relé de un único contacto

Funcionamiento de un relé de un único contacto

Al aplicar un voltaje a la bobina (ya sea tensión continua o alterna), se genera un campo magnético que desplaza la armadura desde la posición de reposo hasta la posición de trabajo, cerrando o abriendo los contactos del relé. De esta forma permite que la corriente pase por el circuito cerrado.

Video: https://www.youtube.com/watch?v=QjszJEncew8

Ejemplo de funcionamiento de un relé

Supongamos que queremos encender una lámpara de alterna con un interruptor de baja tensión. Podríamos usar un relé con una bobina de 12V para el circuito de control y así poder utilizar pulsadores, interruptores y cables de baja tensión para evitar electrocuciones. Este circuito de control estará aislado del circuito de potencia donde estará conectada la lámpara a tensión alterna.

Una corriente pequeña (activa la bobina) controla un circuito de alto voltaje o tensión.

Características de los relés

A la hora de elegir un relé, se deben tener en cuenta varios parámetros:

• Tensión nominal: tensión para la cual se activa el relé.
• Corriente de excitación: corriente que circula por la bobina, necesaria para activar el relé
• Corriente de contacto: corriente de trabajo de los contactos.
• Tensión de contactos: tensión de trabajo de los contactos.
• Nº y tipo de contactos: puede incluir varios contactos que pueden ser normalmente abiertos (NA), normalmente cerrados (NC) o conmutados.
• Diagrama de conexión: esquema de situación de los pines de conexión.
• Perfil: altura del relé (alto o bajo)
• Sellado: según la aplicación puede requerirse que esté sellado para mayor aislamiento.

Generalmente, cuando mayor sea la cantidad de contactos y potencia, mayor será el tamaño del relé.

Tipos de relés

• Relés electromecánicos convencionales.
  • Más utilizados
  • Disponen de una armadura que es desplazada por el electroimán cerrando los contactos.
• Relés de núcleo móvil:
  • Dispone de un émbolo. El solenoide cierra los contactos.
  • Manejar altas corrientes
  • Automoción
• Relé tipo Reed:
  • Ampolla de vidrio con contactos montada sobre láminas metálicas delgadas.
  • Basta con aproximar un imán a la ampolla para activar el relé.
• Relé estado sólido:
  • En su interior lleva un circuito electrónico en lugar de una bobina, que es el encargado de cerrar o abrir los contactos.
  • Uso continuado de los contactos (evita desgaste mecánico)
  • Altos amperajes
• Relés de grandes potencias: Contactores.

 

Tipo de contactos

La cantidad y el tipo de contactos de los relés se especifican con unas siglas en inglés:

SPST: Un interruptor de un solo polo

SPDT: Un conmutador de dos vías

DPST: Dos interruptores de un solo polo (*PST)

DPDT: Dos conmutadores de dos vías cada uno (*PDT)

El * se puede sustituir por un número que indicaría la cantidad de conmutadores. Por ejemplo, si tenemos un relé 4PDT tendríamos cuatro conmutadores de dos vías cada uno.

O por ejemplo: 2P6T, que quiere decir que tenemos dos conmutadores con 6 vías cada uno:

Otras características a tener en cuenta

Conexión de conmutadores en paralelo

Hay veces que nos encontramos con un relé de dos conmutadores cuando, para nuestra aplicación, sólo necesitaríamos uno. Una posible opción que puede resultarnos bastante útil es conectar el segundo conmutador en paralelo con el primero. De esta forma, mejoramos la calidad de los contactos y podemos controlar corrientes más elevadas.

Por ejemplo, un relé de corriente máximas de 4A por contacto, si lo conectamos en paralelo, podríamos llegar a tener 8A.

 

Diodo en antiparalelo

Los relés poseen bobinas que hacen circular corriente a través de ellas generando un campo magnético, pero no permiten variación instantánea de la corriente, es decir, cuando hay un cambio brusco de corriente la bobina intenta mantenerla constante aumentando la tensión de sus terminales con polaridad opuesta pudiendo llegar a dañar los componentes.

Una fácil solución a este fenómeno consiste en colocar en paralelo a la bobina un diodo rectificador inversamente polarizado. Esto es, conectar el cátodo a la patilla de mayor tensión de la bobina y el ánodo a la patilla de menor tensión, de manera que en el funcionamiento habitual, no circula corriente a través del diodo. En el momento que se invierte la dirección de la corriente, el diodo absorberá dicha energía.

 

Accesorios

Zócalo

Un zócalo es una base donde se colocan los relés para evitar realizar soldaduras. Permite flexibilidad en el montaje para carril DIN o PCB, poder acceder con cables y atornillar. Existen de varios tipos en función de los tamaños y pines de los relés.

Existen unos módulos que se pueden conectar a los zócalos que disponen de un diodo led para comprobar si está o no alimentado.

Bandera: El indicador de bandera permite a los usuarios ver el estado del relé, ya sea en estado manual o motorizado.

Led indicador: Algunos relés disponen de un led indicador que permite conocer el estado de conexión del relé.

Pulsador: Algunos relés disponen de un botón que permite la operación manual del relé sin necesidad de energía de la bobina para comprobar su funcionamiento.

Clip antivibración: Para perfiles de bajo perfil