Le relais : principe de fonctionnement

Le relais : principe de fonctionnement

Un relais électronique est un interrupteur qui se commande avec une tension continue de faible puissance. La partie interrupteur sert à piloter des charges secteur de forte puissance (jusqu'à 10A couramment).

 

 

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Symbole du relais (exemple)

 

Le symbole du relais doit inclure :

- quelque chose qui représente la bobine

- quelque chose qui représente le ou les interrupteurs (contacts).

 

Type et abréviations des relais

 

Lorqu'on choisit ou qu'on récupère un relais, il peut être intéressant de savoir de quel type de connexion il s'agit. Il existe 4 grandes familles de relais, en fonction des contacts.

 

- Relais SPST

 

SPST : Single Pole Single Throw. Le relais SPST possède 2 broches de contacts. Dans ce cas, le relais possède 4 broches au total : 2 pour les contacts, 2 pour la bobine.

 B00R1J0OHM


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Exemple de relais SPST

 

ce type de relais ne peut commuter qu'une seule voie. Par exemple, il peut allumer ou éteindre une lampe (couper la phase OU le neutre).

 

- Relais SPDT

 

SPDT : Single Pole Double Throw. Le relais SPDT possède un seul contact mais avec une borne commune, un contact normalement ouvert (quand il n'y a pas de tension sur la bobine) et un contact normalement fermé (quand il n'y a pas de tension sur la bobine). Quand on applique une tension sur la bobine, on entend "clic" : la borne commune va se connecter sur le contact normalement ouvert (NO = normally open) et le contact normalement fermé (NC = normally closed) s'ouvre. Dès qu'on coupe la tension aux bornes de la bobine, on entend "clic" et le relais revient à son état de repos. On peut ainsi basculer d'un circuit à l'autre (allumer soit l'ampoule rouge soit l'ampoule verte par exemple).

B008MPK0VE

Le relais SPDT possède 5 broches au total : 3 pour les contacts, 2 pour la bobine.

 

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Exemple de relais SPDT

 

Si on n'utilise pas le contact "normalement fermé" le relais SPDT est équivalent à un relais SPST.

 

- Relais DPST

DPST : Double Pole Single Throw. Le relais DPST est équivalent à 2 relais SPST qui fonctionnent ensemble, pilotés par la même bobine. On peut par exemple commuter 2 circuits indépendants en même temps par la même action (mettre du 12V sur la bobine par exemple), ou commuter à la fois phase et neutre pour brancher un circuit électrique au secteur.

B00O4PBC0Y 

Le relais DPST possède 6 broches au total : 2x2 pour les contacts, 2 pour la bobine.

 

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Exemple de relais DPST

 

Relais DPDT

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DPDT : Double Pole Double Throw. Le relais DPDT est équivalent à 2 relais SPDT qui fonctionnent ensemble, pilotés par la même bobine. Le relais DPDT possède 8 broches au total : 2x3 pour les contacts, 2 pour la bobine.

 

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Exemple de relais DPDT

 

La lettre "S" ou "D" peuvent être remplacées par le nombre de contacts pilotés ensemble. Par exemple : 4PDT signifie 4 ensembles DT (12 bornes de contacts + 2 bornes de bobine).

 

A la place de "DT", on rencontre parfois "CO" (change-over)

 

Pour récapituler ces 4 types de relais :

 

 

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Les 4 types de relais : SPST, SPDT, DPST, DPDT

 

Tension de bobine du relais

 

Pour chaque relais, il existe une tension de bobine. Elle peut être continue (5V, 12V, etc) ou alternative (110V, 230V). C'est la tension qu'il faut appliquer sur la bobine pour faire commuter le relais (entendre le "clic"). Le courant consommé dépend du type de relais et est inversement proportionnel à la tension de bobine. Dans une gamme de relais (5V, 12V, 24V, etc), la puissance de la bobine est constante.

Par exemple : 12V 40mA, 24V 20mA, 48V 10mA, etc...

 

Pour déterminer le courant consommé par la bobine, il suffit de mesurer la résistance à l'ohmmètre et déduire le courant. C'est utile pour dimensionner l'alimentation de la commande (montage qui pilote la bobine du relais).

 

Si on mesure 1410 Ohms sur une bobine de relais 24V, le courant consommé par la bobine sera de 24V/1410 Ohms = 17mA. Ce sera est proportionnel à la tension appliquée, loi d'Ohm oblige.

Sur la plupart des relais, il existe une large tolérance sur la tension de bobine. La tension va souvent de 70% à 150% (ou même 200%) de la tension nominale. Une tension trop faible ne permet pas de garantir un bon contact. Une tension trop élevée va faire griller la bobine !

 

Exemples :

 

Relais alimenté en 12V : 8.4V - 18V
Relais alimenté en 5V : 3.5V - 7.5V

 

Pas besoin d'une alimentation régulée de précision pour faire commuter un relais !

 

Le pilotage de la bobine par un transistor bipolaire NPN (le plus classique) nécessite l'ajout d'une diode de roue libre en parallèle avec la bobine du relais :

 

http://www.astuces-pratiques.fr/electronique/la-diode-de-roue-libre

 

Polarité de la tension de bobine

 

Sur la plupart des relais, la tension continue peut être appliquée dans n'importe quel sens sur la bobine. Il existe de très rares exceptions où la bobine du relais est polarisée. Si on applique la tension à l'envers, le relais ne commute pas.

 

Charges pilotables par les relais

 

Les relais peuvent souvent commuter un courant élevé sur de l'alternatif (250V AC), en revanche, ils ne commutent pas de tension supérieures à 20 ou 30V continus environ. Bien sur, cela dépend des modèles, mais il faut retenir que commuter une charge en tension et courant continu est une opération délicate (coupure de courant issu de panneaux solaires ou de batteries). L'arc engendré à l'ouverture du contact ne peut pas s'éteindre spontanément comme dans le cas d'un courant alternatif qui passe par zéro deux fois par période...

 

Relais statiques

 

Il existe des relais statiques : ce sont des composants qui ont la même fonction qu'un relais à bobine et contacts mais sans élément mécanique. Le contact est assuré par la conduction d'un triac piloté par optocoupleur pour garantir l'isolement électrique entre commande et puissance :

 

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Relais statique

 

Le courant maximum du côté des contacts est plus faible : un triac possède une chute de tension de 1V environ contrairement à des contacts d'un relais mécanique à bobine. Il y a aussi un très léger courant de fuite lorsque la LED n'est pas pilotée (LED éteinte). Ce courant est de 1nA à 100nA couramment.

 

Exemple de relais statique : MOC3041 et MOC3042

 

Défaillance des relais

 

Lorsqu'un relais ne fonctionne plus, il se peut qu'on entende toujours le "clic". On peut penser que le relais est encore bon et chercher la panne ailleurs. Pourtant, malgré le "clic", il ne se produit plus de contact. C'est parfois un piège !

 

On peut aussi vérifier la continuité de la bobine en mesurant à l'ohmmètre la résistance entre les 2 broches de la bobine (valeurs courantes entre 100 Ohms et quelques kOhms).

 

Exemple de panne (relais HS)

 

Symptôme de la panne : "clic" audible dans le module Linak lors de l'appui sur le bouton de la commande pour faire monter ou descendre le lit mais le moteur ne se met pas en route.

 

Solution : remplacer les relais en faisant attention de choisir le bon modèle (SPST vs. SPDT). Vérifier l'état du transistor MOSFET en boitier TO220 sur la carte électronique.

 

Le relais ouvert juste pour la curiosité ressemble à cela :

 

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Relais 24V SPDT en panne : plus de contact malgré le "clic" lorsqu'on met 20V à 30V sur la bobine

 

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Relais servant à piloter un moteur 24V 3A pour lit motorisé

 

On voit bien la bobine et le contact.

 

Application des relais

 

Les applications sont nombreuses. Les relais peuvent piloter de nombreuses charges sur le secteur, grâce à une tension isolée (non dangereuse) qu'on applique sur la bobine :

 

- chauffage électrique
- luminaires

 

Et toutes les applications où des moteurs sont commutés :

- porte de garage
- lit motorisé
- électroménager
- etc...

 

Les relais peuvent aussi piloter commuter les haut parleurs d'un ampli pour éviter le ploc lorsqu'on allume l'ampli.

 

http://www.astuces-pratiques.fr/electronique/temporisation-pour-haut-parleur-et-ampli

 

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Avis des internautes en moyenne 2.63 pour 89 votes
  Le relais : principe de fonctionnement, publié par nina67 le 31 Mars 2014
Les 10 outils indispensables pour l'électronique
Nina67
41 COMMENTAIRES
Guillaume

J 'aime le site, et je veux être membre pour en savoir plus sur électromécanique alors je suis disponible et pres !! C cool !!

nina67

Bonjour Guillaume, n'hésitez pas à vous inscrire, vous pourrez poster régulièrement des astuces, des schémas, des idées originales en électronique (et autres rubriques du site). Cordialement

qui c! est la vie

Aide moi a m!en sorti dans la situation ou je suis je suis un mécanicien chômeur

Gusdu02

Bonjour, donc si j'ai bien compris, c'est une sorte d'interrupteur électrique ? On peut par exemple utiliser un arduino qui enverrait du courant (5V ou 3V) et cela pourrait activé le relais et faire passer du 220V ? Si j'ai bien compris cela pourrait mettre très utile (je suis en train de faire une table de tir pyrotechnique) Merci d'avance. :+1g

nina67

Bonsoir Gusdu02, oui, c'est tout à fait cela. La tension 5V ou 3V sert de commande. Il faut un transistor bipolaire qui sert à commuter la bobine du relais (la sortie du microcontroleur n'est pas capable de délivrer assez de courant pour piloter directement la bobine). En revanche, surprenant qu'il faille commuter du 220V pour un table de tir). Cordialement

Guytou55

Bonsoir, je recherche un relais SCHRACK ZF 142024 24 v 10a 250v 5 broches ou équivalent . Merci pour votre réponse

Stalex

Guytou55 : Génial ! Super ! Et ... ? Google l'a trouvé ? ......

ebwe

salut a tous les gars. j'ai un soucis avec mon ampli SONY No TA500ES . Le pb c'est qu'il ya quelque temps une eclaire est passe alors que mon appareil etait debranccher voila que je je met sous tension le voyant rouge reste (sique mon appareil est en stand by) j'ai tester tout les transitor de sorties et meme d'attaque tout semble bon . est ce que quelqu'un peut-il me proposer une autre strategie? mreci d'avance

ajt

Ces explications limpides viennent de me dépanner quant aux appellations SPST..... Encre merci.

schizo

Bonjour, Ma question est peut être insolite. J'ai des cartes relais contenant justement des relais SPDT. J'ai eu plusieurs relais qui ont rendu l'âme trop vite. A la lecture de plusieurs post sur des forums, il semblerait que la commutation de charge LED (Spot LED de 8W) peut entrainer la destruction des dits relais. Pouvez-vous me donner votre avis sur la question? Merci

nina67

Bonjour schizo, oui, c'est possible vu que l'alimentation de ces spots LED est une alimentation à découpage (ou une alimentation capacitive si c'est plutôt le spot contient des dizaines de LED qui sont alors en série. Bref, vous pouvez remplacer les relais et mettre en série une résistance de 10 Ohms 5W par exemple pour limiter l'appel de courant lors des commutation. Cela devrait prolonger leur durée de vie. Cordialement

ahui kochi tite

j'aime

HAMMOUCH

Merci infiniment pour votre information, je voudrais connaitre est ce qu'il est possible de laisser le relais a couper l'alimentation aprés qlqs seconde sachant que l'alimentation est de 24 v est réaliser par un contact (n'est pas par bouton poussoir) enfin merci beaucoup

nina67

Bonjour, il faut ajouter au moins un condensateur quelque part... Vous pilotez le relais en 24V ? C'est l'alimentation qui le commande ? A bientot

KHEMIRI

Bj Merci nina de m'expliquer la défférence entre relais bistable et monostable

nina67

Bonjour, le relais bistable va rester dans son état après l'impulsion de courant. Vous appliquez +12V sur la bobine, il bascule, et va rester comme ça. Il faudra appliquer -12V pour qu'il bascule dans l'autre sens. Le relais monostable a besoin d'une tension permanente. Dès qu'on coupe cette tension, il rebascule dans son état de repos.

hicham ahmadi

bravo . tres bon site pour apprendre beacoup de chose

ManuManu

Super votre site. il en faut plusieurs comme ça.

On attend pas Patrick ?

Bonjour, J'adore votre site, il est très clairement expliqué continuez ainsi ! Patrick l'étoile de mer.

CONILH Jean-Jacques

J'ai installé un relais statique 220V/380V 25A pour alimenter la résistance de chauffage de l'eau sur un lave-vaisselle. Le système a parfaitement fonctionné pendant 4 ans, jusqu'à ce que le relais prenne feu et fonde. Le circuit est protégé par un fusible de 20A qui n'a pas fondu. Ce type de relais est prévu pour 25000 heures de fonctionnement, donc interrogation ? Si quelqu'un avait une explication à fournir, je serais preneur.

maryem

très intéressant,ma question quelle est différence entre triac et relais ? est ce que vous avez quelques choses qui peux m'aider dans le pilotage d'un relais avec un microcontroleur pic ou autre et l'entrée : simple appui sur un bouton poussoir merci

gaby

Bonjour Je souhaiterez asservir un système de contrôle d'accès à une centrale de détection incendie pour qu'en cas de déclenchement de la sirène , toutes les portes soient libérées. Serait il possible d'utilisé un relais dont la tension d'amorçage est de 24v pour y faire passer la tension secteur d'alimentation des contrôleurs ( 220v) ? j'ai le schémas en tète mais je voudrais être sure que c'est possible. cordialement

nina67

Bonjour gaby, oui, vous pouvez bien sur piloter plusieurs choses branchées en parallèle à partir d'un seul relais 24V. Bien cordialement.

nina67

Bonjour Jean-Jacques, c'est une défaillance de composant. Peut-être qu'il y a eu une petite surtension transitoire et que le relais statique a sauté (un relais statique, c'est un semi conducteur) , Bien cordialement.

nina67

Bonjour maryem, le relais peut être mécanique (bobine qui actionne un électro aimant qui actionne lui-même les contacts du relais) ou un relais statique (dans le relais statique, rien ne bouge, c'est un triac piloté par un système de LED et de récepteur pour garantir l'isolation. Bien cordialement.

nina67

Un microcontrôleur peut piloter un triac à l'aide d'un optotriac type MOC3021 ou MOC3023. Voici un article qui raconte comment faire : http://www.astuces-pratiques.fr/electronique/piloter-un-triac-avec-arduino-ou-pic

KHEMIRI

Merci de m'expliquer le fonctionnement de relais statique

nina67

Bonjour le relais statique est un ensemble optocoupleur et triac de puissance, ce qui permet une commande isolée, comme un relais mécanique. Cordialement

ajs

Votre commentaire ...slt j aimerais connaitre si le relais est un appareil qui sert juste comme interrupteur ou bien c est pour modifier un peu l amperage .ou bien si s est comme l interrupteur qu on met ds les invertes rechargeable qui leur permettre de fonctionner automatiquement

nina67

Bonjour ajs, le relais est juste un interrupteur commandé par une tension de bobine.

Visconte

Bonjour Nina. Pour les voitures, tracteurs ou autres engins, y a-t'il différents relais de 12 voltes du point de vue ampère ou résistance? Merci

Visconte

Autre question: est-ce qu'un relais a un effet de régulation d'un courant en provenance d'une baterie, d'un alternateur ou d'une dinamo produisant un courant de 12 voltes en continu? Merci encore

nina67

Bonjour Visconte, oui, il existe des relais qui supportent différents courants. Un relais ne régule rien du tout, c'est un simple interrupteur piloté non pas par une main mais par le courant qui passe dans la bobine. Cordialement

kas cad Eur

bonjour ; je suis debutant : je veut faire clignoter une Led !! ç'est possible ??

nina67

Bonjour, il faut utiliser un montage avec un NE555, un ampli op ou 2 transistors.

kas cad Eur

danke sehr !!

Bertrand steph

J ai une petite galère voudrais monter un potentiomètre monter sur un petit circuit imprimer c est un 2000w aascrcSlt 265 v. scr pour moteur et je voudrais le monter sur un extracteur 220v est ce possible

nina67

Bonjour Bertrand steph, il faut réaliser un variateur de vitesse : http://www.astuces-pratiques.fr/electronique/variateur-de-vitesse-moteur-230v-16a-realisation

big mec

bonjours! j'ai un projet a réalisé en science de l’ingénieur ,qui consiste à commandé les chauffage et le chauffe eau de son domicile a distance. pour cella il me faut un relais électrique , mais je me demandais quels caractéristique de relais doit je choisir ? puis qu'on ne choisi pas par hasard les relais " d’après le prof " . je travail sur une tension de 230V .merci d'avance de votre réponse.

big mec

bonjours! j'ai un projet a réalisé en science de l’ingénieur ,qui consiste à commandé les chauffage et le chauffe eau de son domicile a distance. pour cella il me faut un relais électrique , mais je me demandais quels caractéristique de relais doit je choisir ? puis qu'on ne choisi pas par hasard les relais " d’après le prof " . je travail sur une tension de 230V .merci d'avance de votre réponse.

nina67

Bonjour big mec, le relais se choisit en fonction de la tension et du courant dans les contacts (par exemple 250V 8A peut commuter une charge jusqu'à 8A à 250V). Mieux vaut prendre de la marge sur le courant. La tension de bobine intervient aussi. Si votre tension de commande est de 12V, il faut prendre un relais à bobine de 12V, sinon, ca complique le montage. Et aussi tenir compte de l'isolation entre bobine (reliée à ce qu'on peut toucher = partie accessible TBTS) et le réseau électrique (dangereux). Cordialement

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