Les 10 principaux types de relais et leurs applications

Lors de l’achat de relais, la vérification de la tension de la bobine et du courant de contact n’est qu’une première étape. Je m’appelle Lori. Forte de nombreuses années d’expérience dans l’approvisionnement et la fourniture de composants, j’ai constaté que de nombreux problèmes liés aux relais ne proviennent pas des composants eux-mêmes, mais plutôt d’une prise en compte insuffisante des conditions réelles de charge lors du processus de sélection.

Un relais dont la capacité nominale permet de supporter un courant relativement élevé peut ne pas fonctionner de manière stable pendant une longue période lorsqu'il est associé à des moteurs, des alimentations pour LED ou des transformateurs. Les variations de courant et de tension générées par ces charges lors de la mise en marche ou de la coupure sont souvent bien plus importantes que celles observées en fonctionnement normal.

Nous allons maintenant passer en revue chaque type de relais : électromécanique, à semi-conducteurs, à lames, à verrouillage, à temporisation, thermique de surcharge, automobile, de signal, de puissance et de sécurité. Vous pourrez ainsi examiner les caractéristiques de fonctionnement de chaque modèle, puis affiner votre choix en fonction de la charge, de la durée de vie, de l'environnement et des exigences de sécurité.

Type de relais	Point fort principal	Applications typiques	Problème majeur lié à la sélection
Électromécanique	Modalités de contact flexibles	Appareils électroménagers, panneaux de commande, alarmes	Durée de vie mécanique et électrique
À l'état solide	Commutation rapide et silencieuse	Chauffages, automatisation, contrôle des procédés	Courant de fuite et chaleur
Reed	Commutation propre à faible niveau	Équipements de test, instruments, circuits médicaux	Sensibilité au contact
Verrouillage	Conserve son état sans alimentation continue de la bobine	Compteurs intelligents, dispositifs à batterie	Méthode de réinitialisation et commande par impulsions
Temporisation	Commute après un délai défini	Séquençage des moteurs, éclairage, ventilation	Mode de chronométrage et plage de mesure
Surchauffe	Protège les moteurs contre les surcharges prolongées	Pompes, compresseurs, convoyeurs	Classe de déclenchement et courant du moteur
Automobile	Conçu pour les conditions de conduite	Éclairage, ventilateurs, pompes, calculateurs électroniques de véhicules	Température, vibrations, arcs électriques en courant continu
Signal	Traite les signaux électroniques à faible intensité	Télécommunications, mesure, cartes de commande	Résistance de contact et isolation
Puissance	Commute des courants de charge plus élevés	Appareils électroménagers, chargeurs, systèmes énergétiques	Courant d'appel et endurance
Sécurité	Prend en charge les fonctions de protection surveillées	Arrêts d'urgence, portes de sécurité, machines	Architecture et conformité aux normes de sécurité

1. Relais électromécaniques : une commutation polyvalente pour les circuits généraux

Fonctionnement des relais électromécaniques

Un relais électromécanique, communément appelé EMR, utilise une bobine pour générer un champ magnétique. Ce champ actionne une armature qui ouvre ou ferme un ou plusieurs contacts physiques. Lorsque la bobine n'est plus alimentée, un ressort ramène généralement un relais sans verrouillage à sa position initiale.

Les configurations de contacts courantes comprennent les types SPST, SPDT, DPST et DPDT. Les concepteurs peuvent également désigner les contacts sous les appellations « Forme A », « Forme B » ou « Forme C ». Ces configurations déterminent le nombre de circuits que le relais peut commander et le comportement du relais lorsque la bobine n'est pas alimentée.

Le circuit de la bobine et le circuit de charge restent isolés électriquement. C'est ce qui rend un relais électromagnétique utile lorsqu'une carte de commande basse tension doit commuter une charge CA ou CC distincte.

Applications courantes dans les systèmes de contrôle industriel et l'électronique grand public

Les relais électromécaniques sont utilisés dans les armoires de commande industrielles, les systèmes de sécurité, les appareils électroménagers, les équipements de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC), les systèmes de commande d'éclairage et les tableaux de distribution électrique. Ils prennent en charge de nombreux types de charges et peuvent offrir des contacts normalement ouverts et normalement fermés dans un boîtier compact.

Un système de commande peut utiliser le relais comme interface entre un microcontrôleur et un solénoïde, une pompe, une lampe ou la bobine d'un contacteur. Pour des considérations plus générales concernant les composants au niveau du système, le applications d'automatisation industrielle Cette page explique comment les dispositifs de commutation s'intègrent dans les équipements de commande et de surveillance.

Principaux avantages et limites mécaniques

Ses principaux atouts sont l'isolation galvanique, un faible courant de fuite à l'état bloqué, des configurations de contacts visibles et la capacité à commuter des charges en courant alternatif ou continu. L'écart physique entre les contacts permet également une séparation claire des circuits.

Les pièces mobiles sont à l'origine de rebonds de contact, de bruits audibles et d'usure mécanique. L'érosion des contacts s'aggrave lorsqu'une charge génère un courant d'appel élevé ou un arc inductif à la coupure. Un relais calibré pour 10 A dans des conditions d'essai résistives ne doit pas être automatiquement considéré comme un relais de moteur de 10 A.

Vérifiez la durée de vie électrique en tenant compte de la tension, du courant, de la catégorie de charge et de la fréquence de commutation réels. La durée de vie mécanique ne mesure que le fonctionnement sans la charge électrique spécifiée ; elle ne doit donc pas être considérée comme la durée de vie prévue d'un circuit sous charge.

2. Relais statiques : commutation rapide sans contacts mobiles

Fonctionnement de la commutation par relais à semi-conducteurs

Un relais statique utilise des dispositifs à semi-conducteurs plutôt que des contacts mobiles. Selon le type de sortie, il peut comporter un triac, un thyristor, un MOSFET ou un transistor. On utilise souvent un optocoupleur pour isoler le côté commande du côté charge.

Les SSR CA peuvent offrir une commutation au passage par zéro, qui active la charge à proximité du point où la forme d'onde CA passe par zéro. Les versions à mise en marche aléatoire réagissent sans attendre ce passage par zéro et sont utilisées lorsque le contrôle de phase ou un synchronisme précis est requis.

Les relais statiques à courant continu (SSR) nécessitent de prêter attention à la polarité et à la topologie de sortie. Les configurations à MOSFET montés dos à dos permettent de commuter des signaux dans les deux sens, tandis qu'une sortie à MOSFET unique peut ne convenir qu'à un seul sens de courant.

Applications dans les domaines du chauffage, de l'automatisation et de la commande de moteurs

Les relais statiques (SSR) sont largement utilisés dans les éléments chauffants résistifs, les fours, les machines d'emballage, les systèmes de contrôle de processus, les systèmes d'éclairage et l'automatisation à cycles fréquents. Leur fonctionnement silencieux et l'absence de rebond des contacts en font des composants particulièrement adaptés aux équipements soumis à des commutations fréquentes.

Ils permettent de commander certains moteurs et solénoïdes, mais le SSR doit être choisi en fonction de la charge précise. Un SSR à usage général destiné aux charges résistives peut ne pas supporter le courant de démarrage d'un moteur ni les transitoires de tension générés lors de la déconnexion d'une charge inductive.

Courant de fuite, dissipation thermique et compatibilité de charge

Un SSR ne constitue pas un circuit ouvert parfait lorsqu'il est désactivé. Un faible courant de fuite peut circuler au niveau de la sortie, ce qui peut entraîner un faible éclairage d'une LED ou le maintien d'une alimentation partielle d'une charge sensible. Il génère également une chute de tension à l'état passant, produisant de la chaleur pendant son fonctionnement.

Examinez conjointement la résistance thermique, la température ambiante, le mode de montage, les exigences en matière de dissipateur thermique et la courbe de déclassement. Le courant admissible peut être nettement inférieur à la valeur nominale indiquée lorsque le SSR fonctionne à l'intérieur d'un boîtier chaud. Les recommandations techniques du fabricant concernant Comportement de la charge d'un relais statique montre également pourquoi les caractéristiques de courant d'appel doivent être évaluées en fonction du type de charge.

3. Relais à lames : une commutation fiable pour les signaux de faible niveau

Structure et principe de fonctionnement d'un contact à lamelle

Un relais à lamelles est constitué de fines lamelles de contact ferromagnétiques enfermées dans un tube en verre. La mise sous tension de la bobine qui l'entoure magnétise les lamelles et provoque l'établissement ou la coupure du contact.

La conception étanche protège les surfaces de commutation de la poussière, de l'humidité et de nombreux contaminants atmosphériques. La faible masse en mouvement permet un fonctionnement relativement rapide, tandis que la structure compacte des contacts garantit une faible capacité et une bonne isolation.

Applications dans les équipements de test, les dispositifs médicaux et les circuits de communication

Les relais Reed sont utilisés dans les équipements de test automatiques, les systèmes d'acquisition de données, les instruments de mesure, les équipements de télécommunications, les interfaces de capteurs et certains appareils électroniques médicaux. Ils sont particulièrement utiles lorsque le circuit transporte un signal analogique ou numérique de faible niveau plutôt qu'une puissance importante.

Dans les conceptions médicales et de mesure de précision, l’ingénieur peut accorder davantage d’importance à la résistance d’isolement, à la force électromotrice thermique, à la stabilité de la résistance de contact et à la densité de canaux qu’à une intensité nominale élevée. Vous pouvez examiner l’environnement global du composant sur le applications électroniques dans le domaine médical et de la santé page.

Quand privilégier un relais à lames plutôt qu'un relais électromécanique standard ?

Optez pour un relais à lames lorsque vous privilégiez un format compact, une réponse rapide, un faible niveau de perturbation du signal, une résistance d'isolement élevée ou un système de contacts étanche. Un relais électromagnétique classique est généralement plus adapté lorsque vous avez besoin d'une capacité de charge plus élevée, d'une plus grande variété de configurations de contacts ou d'une tolérance accrue pour la commutation de puissance en général.

Il ne faut pas supposer qu'un relais à lames peut commuter une charge en toute sécurité simplement parce que le courant en régime permanent est faible. Les charges capacitives peuvent provoquer une brève surtension de charge, tandis que les charges inductives peuvent générer une tension de relâchement élevée. Ces deux phénomènes peuvent endommager les contacts délicats du relais à lames.

4. Relais à verrouillage : maintien de la position des contacts avec une consommation d'énergie minimale

Conceptions à verrouillage à simple bobine et à double bobine

Un relais à verrouillage conserve sa dernière position de contact une fois le signal de commande supprimé. Il ne nécessite pas d'alimentation continue de la bobine pour maintenir cet état.

Une version à bobine unique change généralement d'état en fonction de la polarité de l'impulsion. Une version à double bobine utilise une bobine pour activer le relais et une autre pour le réinitialiser. La durée exacte de l'impulsion, sa polarité et le raccordement des bobines doivent respecter les spécifications de la fiche technique.

Applications dans le domaine des compteurs intelligents, de la gestion de l'énergie et des appareils alimentés par batterie

Les relais à verrouillage sont couramment utilisés dans les compteurs intelligents, les unités de contrôle énergétique, les équipements fonctionnant sur batterie, les systèmes d'accès et les produits de commutation à distance. Leur faible consommation en mode de maintien réduit la production de chaleur et favorise les conceptions à faible consommation d'énergie.

Ils sont également utiles lorsque le circuit doit conserver son état de commutation après une coupure temporaire de l'alimentation de commande. Ce comportement doit être intentionnel. Un état conservé peut entraîner un redémarrage inattendu si le micrologiciel du système part du principe que tous les relais reviennent à leur position par défaut.

Conditions de réinitialisation et considérations relatives à la conception des circuits

Le circuit de commande nécessite une stratégie de mise à l'état et de réinitialisation bien définie. Au démarrage, le contrôleur peut ne pas connaître la position physique du relais, à moins qu'il n'enregistre l'état précédent ou qu'il ne reçoive un signal de retour des contacts.

Vérifiez les limites minimale et maximale de la largeur d'impulsion, l'énergie de la bobine, la polarité de commande et les restrictions relatives à l'activation simultanée de plusieurs bobines. Une impulsion trop courte peut ne pas permettre d'achever le mouvement. Une impulsion maintenue trop longtemps peut provoquer la surchauffe d'une bobine conçue pour un fonctionnement momentané.

5. Relais à temporisation : contrôle du moment où un circuit est commuté

Fonctions de temporisation à l'enclenchement, à la coupure et d'intervalle

Un relais à temporisation combine un circuit de temporisation et une sortie de commutation. Un relais à temporisation à l'enclenchement attend la durée sélectionnée avant de commuter ses contacts. Un relais à temporisation au déclenchement maintient la sortie active pendant une durée définie après le changement du signal de commande. Un temporisateur par intervalles active la sortie pendant une durée prédéfinie.

Certains produits offrent des fonctions de temporisation multiples, tandis que d'autres ne prennent en charge qu'un seul mode de fonctionnement. La configuration de l'entrée de déclenchement, de l'entrée d'alimentation et du contact de sortie peut également varier d'une gamme de produits à l'autre.

Applications dans les domaines de la commande séquentielle des moteurs, de l'éclairage et de l'automatisation industrielle

Les relais à temporisation permettent de contrôler le démarrage échelonné des moteurs, la poursuite de fonctionnement des ventilateurs, la séquence de fonctionnement des pompes, l'éclairage, la protection des compresseurs, les délais d'alarme et les cycles des machines. Ils permettent d'effectuer une temporisation locale sans avoir recours à un automate programmable.

La précision de la synchronisation doit être adaptée au processus. Un ventilateur peut tolérer une grande variation de synchronisation, tandis qu'une séquence coordonnéede machines peut nécessiter une meilleure répétabilité et une tolérance plus étroite.

Choix de la plage de temporisation et du mode de fonctionnement appropriés

Vérifiez si le délai spécifié commence dès la mise sous tension, lorsqu’un signal de déclenchement distinct est reçu, ou lorsque ce signal est supprimé. Ce petit détail est à l’origine de nombreuses substitutions erronées.

Vérifiez la plage de temps, la précision de répétition, le temps de réinitialisation, la tolérance de tension d'alimentation, la capacité nominale des contacts de sortie et le comportement après une brève coupure de courant. Pour les circuits liés aux moteurs, vérifiez si le relais commute directement le moteur ou s'il commande uniquement la bobine d'un contacteur.

6. Relais thermiques de surcharge : protection des moteurs contre les courants excessifs

Fonctionnement de la détection de surcharge thermique

Un relais thermique de surcharge est un dispositif de protection du moteur plutôt qu'un relais de commutation à usage général. Le courant qui traverse ses éléments sensibles génère de la chaleur. Lorsqu'une surcharge prolongée fait monter la température de ces éléments au-delà du seuil défini, le dispositif se déclenche et ouvre un contact de commande, ce qui déconnecte le contacteur du moteur.

La protection thermique contre les surcharges réagit à l'effet de chauffage provoqué par un courant excessif. Elle ne remplace pas la protection contre les courts-circuits. Des fusibles ou des disjoncteurs restent nécessaires pour couper les courants de défaut élevés.

Les relais de surcharge électroniques peuvent mesurer le courant par voie électronique et offrir des fonctionnalités qui vont au-delà de celles des modèles bimétalliques traditionnels, notamment la détection de perte de phase, la surveillance des défauts à la terre et un comportement de déclenchement réglable.

Applications dans les moteurs, les pompes, les compresseurs et les systèmes de convoyage

Ces relais protègent les moteurs triphasés équipant les pompes, les compresseurs, les ventilateurs, les convoyeurs, les mélangeurs et les machines-outils. Ils sont généralement associés à des contacteurs dans les démarreurs de moteurs.

L'appareil doit être adapté au moteur et au profil de démarrage. Un convoyeur transportant une charge lourde peut mettre plus de temps à accélérer qu'un ventilateur à faible charge. Le choix d'un temps de déclenchement trop court peut entraîner des arrêts intempestifs, même lorsque le moteur fonctionne conformément à sa conception.

Considérations relatives au réglage actuel, à la classe de déclenchement et au mode de réinitialisation

Déterminez le réglage actuel en vous référant à la plaque signalétique du moteur et aux instructions de coordination fournies par le fabricant. Ne le déterminez pas uniquement en fonction de la taille du contacteur ou de la puissance nominale du disjoncteur en amont.

La classe de déclenchement détermine la rapidité de réponse du relais dans des conditions de surcharge définies. Le choix de la classe appropriée dépend du temps de démarrage du moteur et de la tolérance thermique. Il convient également de choisir avec soin entre une réinitialisation manuelle et une réinitialisation automatique. La réinitialisation automatique peut s’avérer inacceptable dans les cas où un redémarrage inattendu du moteur pourrait mettre en danger le personnel ou les machines.

7. Relais automobiles : gestion des charges électriques dans les véhicules

Exigences de conception pour les environnements automobiles

Les relais automobiles sont conçus pour résister au bruit électrique, aux vibrations, aux chocs, aux cycles thermiques, à l'humidité et aux environnements contaminés. Beaucoup fonctionnent sur des systèmes nominaux de 12 V ou 24 V, mais la tension d'alimentation réelle du véhicule peut subir des chutes de tension au démarrage et des surtensions transitoires.

Une conception étanche peut s'avérer nécessaire, mais le terme “ étanche ” doit être interprété à la lumière des définitions du fabricant concernant les procédés de fabrication et les essais. Cela ne signifie pas automatiquement qu'un relais peut être monté n'importe où dans un véhicule ou être exposé directement à l'eau.

Applications dans les domaines de l'éclairage, des ventilateurs, des pompes à carburant et des véhicules électriques

Les relais automobiles commandent les phares, les ventilateurs de refroidissement, les pompes à carburant, les klaxons, les vitres chauffantes, les systèmes de sièges, les compresseurs et les charges auxiliaires. Les véhicules électriques utilisent également des relais et des contacteurs spécialisés pour la recharge, la gestion de la batterie et la distribution d'énergie haute tension.

Le profil de charge est important. Un filament de lampe froid, un moteur de ventilateur bloqué ou un module électronique capacitif peut consommer plusieurs fois son courant de fonctionnement normal lors de la première mise sous tension.

Exigences en matière de tension, de courant, de température et de vibrations

Demandez les caractéristiques de commutation en courant continu du relais à la tension prévue pour le système. Les arcs en courant continu ne bénéficient pas du passage par zéro naturel propre aux circuits à courant alternatif ; la distance d'ouverture des contacts et la conception du système de contrôle d'arc revêtent donc une importance accrue.

Vérifiez la température de fonctionnement, les conditions d'essai aux vibrations, le type de bornes, la suppression de la bobine, le sens de montage, le matériau des contacts et la courbe de charge homologuée. Les composants électroniques du véhicule liés à la sécurité peuvent également relever d'un Cadre de développement de la sécurité fonctionnelle selon la norme ISO 26262, mais le simple fait d’utiliser un relais automobile ne suffit pas à rendre l’ensemble du système conforme. L’architecture du système, les diagnostics, le processus de développement et les preuves de vérification doivent étayer cette affirmation.

Vous trouverez d'autres considérations axées sur les applications dans le applications en électronique automobile aperçu.

8. Relais de signal : commutation de signaux électroniques à faible courant

Sensibilité des contacts et intégrité du signal

Les relais de signal sont conçus pour commuter des circuits à faible courant et à basse tension. Ils sont généralement équipés de petits contacts, de bobines compactes et de matériaux de contact choisis pour garantir des performances stables à faible intensité.

Un relais de puissance de grande taille peut sembler électriquement capable de traiter un signal minuscule, mais ses contacts peuvent nécessiter un courant suffisant pour briser les couches superficielles. Cela peut rendre la résistance de contact instable lorsqu'il est utilisé bien en dessous de la plage de charge prévue.

Applications dans les domaines des télécommunications, de la mesure et des cartes de commande

Les relais de signal acheminent les canaux analogiques, les lignes de communication, les circuits d'alarme, les sorties des capteurs, les points de test et les signaux des cartes de commande. Ils sont couramment utilisés dans les équipements de télécommunications, les instruments de laboratoire, les systèmes de gestion technique des bâtiments et les systèmes de test automatisés.

Pour les signaux à haute fréquence ou de précision, il convient d'examiner la capacité parasite, la diaphonie, la résistance d'isolement et la bande passante. La fonction de base « marche/arrêt » du relais ne constitue qu'une partie du trajet du signal.

Considérations relatives à la résistance de contact, à l'isolation et à l'empreinte sur le circuit imprimé

Recherchez les données relatives à la charge minimale applicable, et pas seulement le courant maximal. Vérifiez la résistance de contact initiale et assurez-vous que la fiche technique précise la méthode de mesure utilisée. Une valeur publiée faible ne garantit pas que la résistance restera inchangée tout au long de la durée de vie du composant.

La conception du circuit imprimé doit respecter la distance d'isolement requise par le produit final. Les relais compatibles au niveau des broches peuvent néanmoins présenter des différences en termes de hauteur, de polarité de la bobine, de suppression interne, de disposition des contacts ou de performance en matière de ligne de fuite.

9. Relais de puissance : commande des charges électriques à courant élevé

Différences entre les relais de signal et les relais de puissance

Les relais de puissance sont équipés de structures de contact, de bornes et de dispositifs de gestion de l'arc conçus pour supporter des courants de charge plus élevés. Ils peuvent présenter des écartements de contact plus importants, des ressorts plus puissants, des chemins conducteurs plus larges ou être fabriqués à partir de matériaux sélectionnés pour résister à la soudure et à l'érosion.

“Le terme ” relais de puissance » est une appellation générique et ne correspond pas à une spécification complète. Certains sont optimisés pour les appareils à courant alternatif, tandis que d’autres sont destinés à la recharge en courant continu, aux équipements solaires, au stockage d’énergie ou aux systèmes de contrôle industriel.

Applications dans les alimentations électriques, les appareils électroménagers, les chargeurs et les systèmes énergétiques

On trouve des relais de puissance dans les blocs d'alimentation, les climatiseurs, les appareils électroménagers, les systèmes d'alimentation sans coupure, les chargeurs de véhicules électriques, les onduleurs solaires, les équipements à batterie et les machines industrielles.

Ils peuvent commuter l'entrée principale, le circuit de dérivation, le circuit de précharge, l'élément chauffant, le compresseur ou la charge de sortie. Chaque position soumet les contacts à une contrainte électrique différente.

Capacité de contact, courant d'appel et endurance électrique

Commençons par la forme d'onde de charge. Un élément chauffant se comporte principalement comme une charge résistive. Un moteur génère un courant de démarrage et un courant de blocage. L'entrée d'une alimentation électrique peut provoquer une brève surtension capacitive. Un transformateur peut produire un pic de courant d'appel en fonction de la phase de commutation et du flux résiduel dans le noyau.

Type de chargement	Contrainte sur le relais principal	Ce qu'il faut vérifier
Réchauffeur à résistance	Courant et chaleur continus	Intensité nominale à la température de fonctionnement
Moteur ou compresseur	Courant de démarrage et courant de calage	Courbe de charge nominale et d'endurance du moteur
Circuit d'alimentation pour LED ou bloc d'alimentation	Pointe de charge du condensateur	Courant de crête, durée et résistance de soudage par contact
Bobine de solénoïde ou de contacteur	Tension de coupure inductive	Méthode de suppression et capacité de charge en courant continu
Transformateur	Courant d'appel de magnétisation	Charge admissible du transformateur ou forme d'onde testée
Batterie ou bus CC	Arc continu soutenu	Tension continue, polarité, écartement des contacts, pouvoir de coupure

Vérifiez à la fois la résistance électrique et la résistance mécanique. La durée de vie électrique doit être validée dans des conditions d'essai proches de votre charge réelle. Si la fiche technique ne couvre pas votre application, demandez des conseils ou effectuez des essais de charge représentatifs avant de valider la conception.

Lorsqu'on s'approvisionne auprès d'un catégorie de produits « relais », indiquez la référence du fabricant dans la mesure du possible. Si vous ne disposez pas de cette référence, précisez le profil de charge complet plutôt que de fournir uniquement la tension et l'intensité nominales de la bobine.

10. Relais de sécurité : garantir une protection fiable des machines

Contacts à guidage par force et fonctions de détection des défauts

Le terme “ relais de sécurité ” peut désigner soit un relais à contacts à guidage forcé, soit un module complet de surveillance de sécurité. Ces produits sont apparentés, mais ne sont pas interchangeables.

Dans un relais à guidage forcé, les contacts normalement ouverts et normalement fermés sont reliés mécaniquement de manière à ne pas pouvoir se trouver simultanément dans des états de fermeture incompatibles dans certaines conditions de défaut spécifiées. Cette configuration permet à un circuit externe de détecter certaines défaillances des contacts, telles qu'un contact soudé. IEC 61810-3 concerne les relais élémentaires dotés de contacts à guidage forcé et reliés mécaniquement.

Un module de relais de sécurité peut comporter des entrées à double canal, une réinitialisation surveillée, une détection des défauts croisés, une redondance interne et des sorties de sécurité contrôlées. Son comportement dépend de l'ensemble de sa conception interne, et non pas simplement de la présence d'un seul relais spécialisé.

Applications dans les arrêts d'urgence, les portes de sécurité et les machines industrielles

Les relais de sécurité surveillent les boutons d'arrêt d'urgence, les interrupteurs de porte de protection, les barrières immatérielles, les commandes à deux mains, les dispositifs sensibles à la pression et d'autres entrées de protection des machines. Lorsqu'une fonction de sécurité est activée ou qu'un défaut surveillé est détecté, les sorties coupent l'alimentation du danger contrôlé via la procédure d'arrêt prévue.

Le relais doit être équipé de capteurs, de dispositifs de sortie, d'un câblage, de systèmes de diagnostic et d'une logique de réinitialisation adaptés. Un relais de sécurité haute performance ne peut pas compenser l'absence de redondance dans un circuit monocanal lorsque l'évaluation des risques requiert une redondance.

Normes de sécurité, configuration des contacts et intégration des systèmes

Commencez par l'évaluation des risques liés à la machine et par la fonction de sécurité requise. Évaluez ensuite l'architecture prise en charge par le module, son niveau de performance ou sa capacité d'intégrité de sécurité, la configuration des contacts, le temps de réponse, la couverture diagnostique, la tension d'alimentation, le type de réinitialisation et la configuration de la boucle de rétroaction.

N'approuvez jamais un remplacement en vous basant uniquement sur la correspondance du nombre de bornes. Un appareil différent peut modifier les impulsions de test d'entrée, la détection des courts-circuits, le comportement de réinitialisation, la temporisation des contacts ou le niveau de sécurité atteignable.

Comment choisir le relais adapté à votre application

Le choix d'un relais doit se fonder sur les conditions électriques et environnementales réelles, et non pas uniquement sur la désignation de la catégorie. Avant de demander un devis ou d'approuver un produit de remplacement, veuillez préparer les informations suivantes :

• Fabricant et référence exacte, si elle a déjà été indiquée
• Tension de bobine ou d'entrée, tolérance comprise
• Tension de charge CA ou CC
• Courant normal, courant de démarrage et courant de défaut éventuel
• Charge résistive, inductive, capacitive, lampe, moteur ou transformateur
• Formulaire de contact obligatoire et nombre de poteaux
• Nombre prévu de cycles de commutation par heure et durée de vie totale
• Température ambiante et conditions de l'enceinte
• Montage sur circuit imprimé, sur socle, sur panneau ou enfichable
• Exigences en matière d'isolation, de ligne de fuite, d'espace libre ou de sécurité
• Normes applicables dans les secteurs automobile, industriel, médical ou environnemental
• Documents requis, traçabilité, code de date et conditionnement

Ces informations permettent d'éviter une erreur courante en matière d'approvisionnement : choisir un relais dont l'encombrement correspond mais qui n'est pas adapté à la charge. Sur les marchés réglementés, les équipes d'achat peuvent également avoir besoin de déclarations sur les matériaux relatives à la Cadre réglementaire RoHS de l'UE ou les substances visées par Guide REACH de l’ECHA. Demandez la documentation spécifique à la pièce et vérifiez la version du document, plutôt que de partir du principe que la conformité est garantie par la marque.

Conclusion

Les 10 principaux types de relais et leurs applications répondent à des besoins très variés en matière de commutation et de protection. Les relais électromécaniques offrent une grande flexibilité. Les relais statique conviennent à un fonctionnement fréquent et silencieux. Les relais à lames et les relais de signal protègent la qualité des signaux de faible niveau. Les relais à verrouillage réduisent la consommation électrique en régime permanent. Les relais à temporisation et les relais thermiques de surcharge assurent des fonctions spécialisées de commande ou de protection. Les relais automobiles, de puissance et de sécurité répondent à des exigences électriques ou opérationnelles plus strictes.

Le choix du relais dépend avant tout de la charge. La tension de bobine et le courant de contact nominal ne constituent que des points de départ. Le comportement à l'appel, la capacité de coupure en courant continu, la fréquence de commutation, la température, le matériau des contacts, la résistance électrique, l'isolation et les exigences réglementaires déterminent si le relais fonctionnera de manière fiable dans le produit fini.

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Foire aux questions

Puis-je remplacer un relais par un autre composant présentant la même tension de bobine et la même capacité de contact ?

Ces deux valeurs ne suffisent pas à elles seules pour garantir la sécurité. Comparez le formulaire de contact, le brochage, la résistance de la bobine, le type de charge, la capacité de courant d'appel, la tension nominale (courant continu ou alternatif), la température de fonctionnement, l'isolation, les dimensions et la durée de vie électrique.

Pourquoi un relais peut-il se déclencher alors même que le courant de charge est inférieur à son courant nominal ?

La charge peut présenter un pic de démarrage ou un transitoire à l'arrêt nettement supérieur à son courant de régime. Une fréquence de commutation élevée, une mauvaise dissipation thermique, le rebond des contacts, une suppression inadéquate et un fonctionnement en dehors de la plage de température spécifiée peuvent également réduire la durée de vie du relais.

Un relais conçu pour le courant alternatif peut-il commuter la même tension et le même courant en courant continu ?

Ne partez pas du principe que c'est possible. Les arcs en courant continu sont plus difficiles à éteindre car le courant ne présente pas de passage à zéro naturel. Utilisez la courbe de charge en courant continu fournie par le fabricant ou un relais spécialement conçu pour la tension et le courant continus requis.

Quelles informations dois-je fournir lorsque je demande un remplaçant pour le service de relais ?

Veuillez indiquer la référence d'origine, la tension de la bobine, le type de contact, le brochage, le mode de montage, la tension de charge, le courant continu, le courant d'appel, le type de charge, la température de fonctionnement, les homologations requises et la durée de vie nominale de la commutation.

Dois-je opter pour un relais électromécanique ou un relais statique ?

Faites votre choix en fonction de la charge et des conditions d'utilisation. Un relais électromagnétique (EMR) offre des contacts physiques, un courant de fuite très faible à l'état bloqué et une grande flexibilité en termes de charge. Un relais statique (SSR) permet une commutation silencieuse, rapide et à cycles élevés, mais nécessite de vérifier le courant de fuite, la dissipation thermique et la compatibilité avec la charge.