Un relais à 5 broches est un composant électrique polyvalent utilisé pour contrôler des dispositifs à courant élevé avec des signaux de faible puissance, que l'on trouve couramment dans les systèmes automobiles, la domotique et les machines industrielles. Ce guide explore la fonctionnalité, la configuration et le câblage adéquat des relais à 5 broches, offrant un aperçu de leur fonctionnement et de leurs applications.
Relais à 5 broches Répartition des composants
Crédit à Omron
Un relais à 5 broches est constitué de plusieurs composants clés qui fonctionnent ensemble pour permettre sa fonction de commutation :
- Bobine électromagnétique : Constitué d'un fil de cuivre enroulé autour d'un noyau de fer, il génère un champ magnétique lorsqu'il est alimenté.
- Armature : Un levier métallique mobile qui réagit au champ magnétique de la bobine, connectant ou déconnectant les contacts du relais.
- Contacts : Les éléments de commutation, y compris :
- Contact commun (COM) : Le point de connexion central (broche 30).
- Normalement ouvert (NO) Contact : Se connecte à COM lorsqu'il est alimenté (broche 87).
- Normalement fermé (NC) Contact : Connecté à COM lorsqu'il est hors tension (broche 87A).
- Printemps : Fournit une force de rappel pour restaurer l'armature lorsque la bobine est hors tension.
- Le logement : Un boîtier de protection, généralement en plastique ou en métal, renfermant tous les composants internes.
- Terminaux : Les cinq broches externes (85, 86, 30, 87, 87A) pour la connexion à des circuits externes.
Ces composants fonctionnent ensemble pour permettre au relais de passer d'un circuit à l'autre, d'assurer l'isolation électrique et de contrôler des charges à courant élevé avec des signaux de faible puissance.
Configuration des broches de relais
La configuration du relais à 5 broches consiste en deux ensembles distincts de broches :
- Goupilles de la bobine (85 et 86) : Ceux-ci alimentent le relais lorsqu'une tension est appliquée, créant un champ magnétique qui active l'interrupteur.
- Broches de commutation (30, 87 et 87A) : La broche 30 est le contact commun connecté à la source d'alimentation, tandis que la broche 87 est le contact normalement ouvert (NO) et la broche 87A est le contact normalement fermé (NC).
Lorsqu'il est alimenté, le relais commute la connexion de la broche 30 à la broche 87, ce qui permet de contrôler deux circuits différents. Cette configuration permet au relais de fonctionner comme un interrupteur unipolaire à double détente (SPDT), ce qui lui confère une grande polyvalence dans diverses applications électriques.
Explication du fonctionnement des relais
Le fonctionnement d'un relais à 5 broches est basé sur des principes électromagnétiques, ce qui lui permet de contrôler des circuits à courant élevé avec des signaux de faible puissance. Lorsqu'une tension est appliquée aux broches de la bobine (85 et 86), elle crée un champ magnétique qui attire une armature interne. Ce mouvement fait basculer le contact commun (broche 30) de sa position normale.
Au repos, la broche 30 est connectée au contact normalement fermé (NC) (87A). Lorsque la bobine est alimentée, l'armature se déplace, rompant cette connexion et en établissant une nouvelle entre la broche 30 et le contact normalement ouvert (NO) (87). Cette action de commutation permet au relais de contrôler simultanément deux circuits distincts.
La capacité du relais à gérer différents niveaux de tension entre le circuit de commande et le circuit commuté est un avantage clé. Par exemple, un signal de 12 V peut être utilisé pour commander un circuit fonctionnant à une tension beaucoup plus élevée, ce qui permet d'assurer l'isolation électrique et la sécurité.
Le temps de réponse est un autre aspect crucial du fonctionnement des relais. La plupart des relais automobiles peuvent commuter dans un délai de 5 à 10 millisecondes, ce qui les rend adaptés aux applications sensibles au temps. Toutefois, il est important de noter que des commutations répétées peuvent entraîner une usure des contacts au fil du temps.
Pour protéger le relais et prolonger sa durée de vie, il est courant d'utiliser une diode entre les broches de la bobine. Ce composant, souvent appelé diode flyback, empêche les pics de tension qui se produisent lorsque la bobine est hors tension et qui pourraient endommager les composants électroniques sensibles du circuit de commande.
Il est essentiel de comprendre les mécanismes internes d'un relais à 5 broches pour une mise en œuvre et un dépannage corrects. En saisissant ces principes de fonctionnement, les ingénieurs et les techniciens peuvent intégrer efficacement ces composants polyvalents dans une large gamme de systèmes électriques, des simples circuits automobiles aux applications de contrôle industriel complexes.
Instructions de câblage
Pour câbler correctement un relais à 5 broches, suivez les étapes suivantes :
- Identifiez les broches : 30 (commun), 87 (normalement ouvert), 87A (normalement fermé), 85 (alimentation de la bobine) et 86 (terre de la bobine).
- Connectez la bobine en reliant un fil de la broche 85 à la masse du circuit et un autre de la broche 86 à l'interrupteur de commande ou à la source d'alimentation.
- Câblez la charge à la broche 30 (commun). Pour les dispositifs qui doivent être activés lorsque le relais est sous tension, connectez-les à la broche 87 (NO). Pour les dispositifs qui restent actifs lorsque le relais est désactivé, utilisez la broche 87A (NC).
- Une fois les connexions terminées, testez l'installation en appliquant une tension aux bornes de la bobine (broches 85 et 86) et vérifiez que le relais commute correctement entre les broches 87 et 87A. Veillez à ce que toutes les connexions soient sûres et utilisez des dispositifs de protection appropriés, tels que des diodes aux bornes de la bobine, pour éviter les pointes de tension qui pourraient endommager les composants.
Applications courantes
Les relais à 5 broches sont des composants polyvalents largement utilisés dans divers systèmes électriques. Voici une liste d'applications courantes :
- Systèmes automobiles :
- Contrôle des phares, des feux antibrouillard et de l'éclairage auxiliaire
- Gestion des vitres électriques et des systèmes de verrouillage central
- Fonctionnement des pompes à carburant et des ventilateurs de refroidissement du moteur
- Machines industrielles :
- Contrôle des moteurs et des actionneurs dans les équipements de fabrication
- Gestion des verrouillages de sécurité et des circuits d'arrêt d'urgence
- Commutation entre les sources d'énergie dans les systèmes de secours
- Domotique :
- Contrôle des systèmes CVC et des thermostats
- Faire fonctionner les ouvre-portes de garage et les systèmes de sécurité
- Gestion des appareils domestiques intelligents et des commandes d'éclairage
- Distribution de l'énergie :
- Isolation des circuits dans les tableaux électriques
- Commutation entre l'alimentation principale et l'alimentation de secours
- Contrôle des charges à courant élevé dans les systèmes d'énergie solaire et éolienne
Ces applications tirent parti de la capacité du relais à 5 broches à commuter entre les circuits, à gérer des courants élevés et à fournir une isolation électrique, ce qui en fait un composant essentiel dans divers systèmes électriques et électroniques.
