Relais à usage général

Relais à usage général – Présentation

Les relais sont tellement répandus qu'il est presque impossible de croire que l'on puisse passer une seule journée sans en utiliser au moins un ! Chaque fois que vous sonnez à une porte d'immeuble et qu'une commande à distance vous laisse entrer, un relais électrique contrôle l'ouverture et la fermeture de la porte.

Les relais sont également utilisés dans les systèmes d'alarme, les circuits de sécurité et bien d'autres. Les relais existent depuis plus de 100 ans, le télégraphe étant l'une de ses premières applications. Même si les relais ont progressé et peuvent maintenant gérer des fréquences plus élevées, ils ressemblent encore beaucoup aux modèles originaux.

Les relais sont parfois appelés relais de commutation. Selon leur taille et leur capacité, ils peuvent aussi être appelés contacteurs. Les relais sont présents dans les plus petits appareils de la grande consommation jusqu'aux plus imposantes machines des industries de pointe. Sans eux, il serait impossible de fabriquer de nombreux systèmes électroniques. L'incroyable simplicité de leur fonctionnement les distingue de tous les autres dispositifs électriques. Ils sont faciles à comprendre et ils apportent des solutions pratiques à des problèmes aussi nombreux que variés.

Bien que leur utilisation continue d'être générale, ils ont été remplacés dans certaines applications. Ils ont joué un important rôle au début de l'ère informatique, mais des solutions plus avancées répondent maintenant mieux à ces rôles. Au fil des ans, les relais ont également été améliorés de diverses façons, mais leur rôle reste fondamentalement inchangé. Lorsqu'un circuit doit être activé ou désactivé sans une intervention humaine, sans qu'une personne appuie sur un bouton, un relais est généralement la meilleure solution. En outre, les relais offrent de nombreuses variations et un haut degré d'adaptation.

 

Qu’est-ce qu’un relais ?

Fondamentalement, un relais est un type d'interrupteur opéré par un courant électrique. Plusieurs solutions sont possibles pour les contrôler, mais un électroaimant est la technique la plus courante.

Les relais sont utilisés dans de très nombreuses applications et figurent parmi les composants électriques les plus communs. Ils sont souvent utilisés lorsqu'une isolation est nécessaire, ou si un circuit doit être contrôlé avec un signal de faible puissance. Les lignes télégraphiques sont l'une des premières utilisations des relais. Dans ce cas, le relais sert à répéter un signal émis par un circuit télégraphique pour le retransmettre à un autre circuit.

Certaines applications à très haute puissance nécessitent des relais spécialisés. Ils sont alors appelés contacteurs. Certains relais ne contiennent aucune pièce mobile et entrent dans la catégorie des relais à semi-conducteurs. Les pièces mobiles sont remplacées par des semi-conducteurs.

Les relais ont aussi un rôle de protection, permettant de désactiver automatiquement un circuit lorsqu'une condition électrique inappropriée existe ou autre cause potentielle d'une défaillance ou désastre. Bien que ne contenant aucun élément mécanique, ces nouveaux modèles ont gardé le nom de relais.

Pour les ingénieurs et les concepteurs électroniques, la fonction la plus utile des relais dépend toujours de son principe fondamental : l'interruption électroniquement contrôlée. Ils sont donc particulièrement utiles lorsque l'avantage recherché est la facilité d'utilisation. Par exemple, un équipement radio ne peut pas fonctionner sans relais. Lorsqu'une radio reçoit un signal, ce signal passe par des composants électroniques qui l'interprètent et le reproduisent dans un haut-parleur. Lorsque la radio émet un signal, un autre circuit supporté par une puissance beaucoup plus haute entre en jeu. Grâce à un relais, le courant électrique peut être basculé entre le circuit de réception et le circuit d'émission selon les besoins.

 

Qu'est-ce que les relais à usage général ?

Les relais à usage général sont des relais qui ne sont pas spécialisés et qui peuvent être utilisés par de nombreuses applications. Ils sont disponibles dans de nombreuses conceptions différentes, telles que les relais à semi-conducteurs, les relais mécaniques et d'autres conceptions et options disponibles.

Les relais à usage général sont des composants électriques tellement fondamentaux qu'ils sont largement présents dans les kits de développement des ingénieurs et des concepteurs.

Les relais à usage général fournissent deux fonctions de base. Dans l'une, l'état du relais est temporairement modifié par l'arrivée d'un courant dans le circuit qui retrouve son état original lorsque ce courant disparaît. Ce type de relais est appelé relais sans accrochage ou monostable. D'autres relais changent d'état lorsque le courant arrive dans le circuit. Mais ils restent dans cette nouvelle position jusqu'à la prochaine mise sous tension du circuit. Ce type de relais est appelé relais à accrochage ou bistable.

 

Quels sont les différents types de relais à usage général ?

Plusieurs types de relais à usage général sont disponibles. Ils ont tous des applications spécifiques, mais ils sont suffisamment polyvalents pour être utilisés de différentes manières pour créer divers dispositifs électroniques.

La variété des tailles des relais est l'une de leurs caractéristiques les plus remarquables. Certains relais sont exceptionnellement gros, tels que les contacteurs déjà mentionnés. D'autres sont remarquablement petits, et peuvent être montés en surface sur des circuits imprimés.

 

Relais RF et Haute fréquence

Dans les relais RF et Haute fréquence, des signaux radio contrôlent la fonction d'interruption. Ces composants électroniques passifs sont utilisés dans les équipements de test et d'autres applications. Des versions à semi-conducteurs sont disponibles dans cette catégorie.

Les relais RF sont largement utilisés dans les applications radio. Ces types de relais sont souvent intégrés dans des équipements de test et bien sûr dans les équipements de diffusion radiophonique. Les relais de fréquences servent à activer et désactiver les circuits d'émission et de réception des radios.

 

Qu'est-ce que les relais à haute fréquence ?

 Les fréquences utilisées dans les dispositifs électroniques augmentent constamment. Les relais à haute fréquence  permettent d'isoler des circuits dans un environnement à hautes fréquences. Ces composants sont fréquemment utilisés pour des applications radio et électroniques.

 

Comment fonctionnent les relais à haute fréquence ?

La radio est le plus simple exemple de l'utilisation des relais à haute fréquence. Comme l'émetteur et le récepteur utilisent des puissances extrêmement différentes, ces circuits doivent être isolés. Le relais à haute fréquence sert à isoler le circuit de réception du circuit d'émission. Il évite ainsi divers problèmes pouvant endommager les composants, et dans certaines applications, il sert à limiter les effets diaphoniques.

 

Quelles sont les applications des relais à haute fréquence ?

Les relais peuvent être utilisés dans toute application où un signal électronique est produit à très haute fréquence. Ce qui est évidemment le cas dans les radios. Ces types de relais sont également utilisés dans les ordinateurs et autres équipements utilisant des signaux à haute fréquence et qui génèrent des données pour contrôler un circuit d'interruption.

Un relais à haute fréquence est fondamentalement un relais capable de changer d'état à une vitesse extrêmement élevée. Cet avantage est particulièrement utile dans un monde où les ordinateurs et autres équipements fonctionnent de plus en plus vite et sont de plus efficaces, repoussant les limites des autres composants électriques.

 

Qu'est-ce que les relais à accrochage ?

Un relais à accrochage est un relais qui reste dans l'état où il est mis par un changement de condition électrique. Par exemple, si un relais est normalement ouvert, et qu'une surintensité électrique déclenche sa fermeture et force le courant à passer sur un autre circuit, ce relais restera fermé jusqu'à ce qu'il soit manuellement remis dans sa condition originale « normalement ouvert ».

Comme tous les relais, les relais à accrochage sont de simples interrupteurs. Ces interrupteurs restent dans la dernière position activée. Ils sont également désignés par les termes « relais bistable », « relais à enclenchement » et « relais à verrouillage ».

 

Comment fonctionne un relais à accrochage ?

Un relais à accrochage contient un électroaimant. L'électroaimant contrôle un mécanisme à cliquet et came. Il peut aussi fonctionner avec un aimant permanent et un ressort. D'autres types de relais à accrochage sont conçus pour des rôles plus spécialisés. Par exemple, un relais à cascade (ou pas à pas) prend successivement des conditions différentes chaque fois que son état est changé. Il reste dans la dernière condition activée après la coupure du courant.

Les relais à accrochage ont joué un rôle essentiel dans l'histoire de l'informatique. Dans les premiers ordinateurs, les relais à accrochages étaient utilisés comme mémoires. Dans cette application, l'état d'un relais correspond à l'état d'un bit et permet donc de conserver des données dans un système informatique.

 

À quoi servent les relais à accrochage ?

Les relais à accrochage ont de nombreuses applications. Un de leurs principaux avantages est justement de rester dans le dernier état après coupure du courant. Il est ainsi adapté à la plupart des applications générales de sécurité et de protection des circuits.

Un relais à accrochage peut donc être utilisé chaque fois que l'état du relais ne doit pas changer jusqu'à la prochaine mise sous tension du circuit. Outre les applications de sécurité, cette caractéristique est exploitée par de nombreux systèmes, qui ont besoin de relais ayant une position toujours connue ou prévisible.

Les relais à accrochage sont également utilisés dans diverses applications industrielles. Ils servent fréquemment à protéger des équipements contre des risques électriques. Ils sont aussi intégrés à des disjoncteurs d'un type spécifique : les disjoncteurs différentiels. Les disjoncteurs différentiels peuvent contrôler les tensions existantes dans les boîtiers des équipements électriques. S'ils détectent une fuite, le relais est activé. Comme tout relais de sécurité il est « à accrochage » et restera donc en position fermée jusqu'à ce que l'utilisateur le réinitialise manuellement.

Ces types de relais sont également présents dans tous les foyers. De nombreuses prises sont équipées de ce type de relais (et en particulier dans les laboratoires). Ils éliminent les risques de chocs électriques et d'électrocution en coupant instantanément un circuit dès qu'une surintensité est détectée. Pour rétablir le fonctionnement normal du circuit, le relais doit être réinitialisé manuellement.

 

Qu'est-ce que les relais sans accrochage ?

Les relais sans accrochage reprennent leur état original après chaque déclenchement. Ce type de relais est particulièrement simple. Du fait de leur simplicité mécanique, les relais sans accrochage sont plus économiques que les relais à accrochage.

 

Comment fonctionne un relais sans accrochage ?

Dans un relais sans accrochage, lorsque le courant arrive, il traverse un bobinage qui génère un champ magnétique. Ce champ magnétique agit sur un induit qui ferme ou ouvre le circuit électrique auquel il est connecté. Lorsque le courant n'arrive plus au relais, le champ magnétique se dissipe et l'induit reprend sa position originale.

Les relais sans accrochage du type pas à pas change de position en fonction du courant arrivant sur la ligne. Ils sont ainsi devenus des solutions très courantes pour diverses applications de télécommunication, même si actuellement des composants numériques les ont largement remplacés dans ce rôle.

 

À quoi servent les relais sans accrochage ?

Les relais sans accrochage sont souvent utilisés lorsque le coût est un critère plus important que la fonction. Comme ils sont nettement moins coûteux que les relais à accrochage, ils sont souvent utilisés pour réduire la facture des projets.

Un relais sans accrochage aura aussi la préférence lorsqu'un relais doit être réinitialisé chaque fois que le circuit n'est plus sous tension. Ceci a des avantages et des inconvénients.

Dans des applications de sécurité, une coupure de courant imprévue peut mettre un relais dans une condition indésirable. C'est pourquoi les relais à accrochage sont généralement utilisés dans les applications de sécurité.

Par contre, si la coupure de courant est intentionnelle, les relais sans accrochage sont des solutions très rentables pour des fonctions d'isolation, de sécurité et autres exigences.

Les relais sans accrochage sont particulièrement utiles dans les applications de sécurité. Par exemple, dans une serrure électrique, un relais s'ouvre chaque fois que le circuit est mis sous tension et la porte peut s'ouvrir. Mais dès que le courant est coupé, la porte est à nouveau verrouillée. Cette fonction garantit que toute porte sera immédiatement verrouillée après chaque passage et joue donc un rôle de sécurité essentiel.