Cómo Elegir el Relé Adecuado: Tipos, Funciones y Aplicaciones

Control y protección de circuitos electrónicos es proceso crítico. Por ejemplo, gestionar flujo corriente en bombilla LED 10W. En tal circuito, no puedes simplemente encender/apagar desde microprocesador; necesitas relé eléctrico. Lee para análisis profundo de tipos relés y principio funcionamiento. También insights investigados sobre tipos y aplicaciones.

¿Qué es un Relé?

Figura 1: Interruptor Relé Eléctrico

Un relé es interruptor eléctrico útil para controlar circuitos alto voltaje, usando fuente bajo voltaje para realizar esta función.

Construcción Básica de un Relé

Figura 2: Conmutación Relé Eléctrico

Para construcción, entiende partes internas. Incluyen:

Terminales Relé

Figura 3: Terminales Conexión Cables

Un relé tiene cuatro terminales principales:

Entrada Control o Terminales Bobina

Dos terminales entrada determinan operación conmutación. Conecta fuente común al relé vía estos terminales. Corriente arranque puede ser CA o CC.

Terminal Común (COM)

Terminal salida donde conectas circuito carga.

Terminal Normalmente Abierto (NA)

Permanece abierto cuando relé inactivo.

Terminal Normalmente Cerrado (NC)

Conecta a COM sin corriente entrada.

Polos y Throw (Contactos)

Interruptores dentro del relé. Polos: número real de botones en relé. Throw: conjunto de circuitos que relé controla por polo.

Puedes tener relé single throw o double throw, según circuitos controlados. Single: controla un circuito. Double: dos circuitos.

Tipos de Relé

Figura 4: Relé Conmutación Eléctrica

Varios tipos según propiedades. Cada clase útil para función particular. Elegir relé adecuado crucial para funcionamiento efectivo.

Según Polos y Throw

Relé SPST (Single Pole Single Throw)

Un polo controla solo un circuito. Single throw: polo tiene una posición contacto. Con este relé: circuito abierto o cerrado.

Relé SPDT (Single Pole Double Throw)

Single pole: controla un circuito a la vez. Double throw: conduce desde dos posiciones.

Dos estados: cuando un circuito abierto, otro cerrado. Al cerrar abierto, el otro abre.

Relé DPST (Double Pole Single Throw)

Double pole: controla dos circuitos diferentes. Single throw: conduce en una posición.

Ventaja: conmutar dos circuitos simultáneamente.

Relé DPDT (Double Pole Double Throw)

Double pole: controla dos circuitos simultáneamente. Double throw: conduce desde dos puntos.

Tener DPDT similar a dos SPDT pero con conmutación simultánea.

Un relé puede tener hasta 12 polos.

Según Formas

Figura 5: Un Relé

Categorización por formas:

Tipo Relé – "Forma A" Relé

Relé SPST en estado normalmente abierto (NA) es forma A.

"Forma B" Relé

Relé SPST en estado normalmente cerrado (NC) es Forma B.

Tipo Relé – "Forma C" Relé

Término para relé tipo SPDT. Tiene dos terminales contacto: NC y NA para controlar dos circuitos. Primero abre uno mientras cierra otro: "break-before-make".

"Forma D" Relé

Similar a anterior. Diferente modo operación: "make-before-break". Primero cierra uno, luego abre otro simultáneamente. Modo inverso a Forma C.

Según Principios Operación

Figura 6: Relés en Circuito Complejo

Tipo Relé – Relés Retentivos (Latching)

Mantienen estado tras actuación. Relé estático o impulso son nombres para estos. Significativos en aplicaciones control consumo y disipación potencia.

Tienen imán interno. Mantiene posición original contacto al aplicar corriente eléctrica. No se necesita potencia para mantener contacto. Eliminar corriente impulso no altera posición contacto.

Significativos en conservación energía circuito control.

Relés Electromecánicos (EMR)

Bobina electromagnética y contacto móvil. Corriente en bobina induce campo magnético. Área atrae contacto móvil. Al cesar campo, contacto retorna posición normal.

Funcionan CA y CC. Estructura CC EMR difiere de CA EMR, especialmente construcción bobina.

En bobina CC EMR: diodo rueda libre protege contra CEM retorno.

Polaridad EMR inconsecuente en operación. Con diodo CEM, polaridad imperativa.

Desventaja: produce arco en ruptura, aumentando resistencia, perjudicial para vida útil.

Relés Reed

Similar a EMR. Ligeramente menor tamaño, masa menor. Esencial en creación interruptores reed.

Dos tiras material ferromagnético en tubo vidrio con gas inerte. Energizar bobina atrae tiras creando camino relé cerrado.

Principio similar a EMR. Mueve contacto tipo tira bimetálica para conmutar encendido/apagado.

Reed más rápidos que EMR por contactos menores. Sin armadura móvil, no hay desgaste. Gas inerte prolonga vida útil.

Relés Buchholz

Gas como medio operación. Significativos en detección fallos incipientes protección transformadores.

Relés pesados, en sistemas transmisión y distribución.

Relés Estado Sólido (SSR)

A diferencia de relés mecánicos, comprenden semiconductores: MOSFETs, TRIACs, BJTs.

SSR aísla circuito bajo voltaje de alto voltaje vía optoacoplador. Aplicas entrada control: enciende LED infrarrojo. Dispositivo fotosensible convierte luz a señal eléctrica.

Señal control conmutará circuito.

Ventaja fundamental: consume menos potencia que EMR típico. Más rápido por falta contactos mecánicos. Vida útil mayor. Sin contacto físico, sin riesgo quemado.

Relé Híbrido

Combina EMR y SSR. SSR desperdicia potencia como calor. EMR tiene problema arco contacto.

Relé híbrido resuelve ambos con SSR y EMR en paralelo.

Operación: circuito control primero enciende SSR. SSR toma corriente carga, eliminando arco.

Luego EMR energiza cerrando contacto. Sin arco pues SSR lo maneja. EMR opera sin pérdida significativa corriente carga.

Relés mixtos operan como relés protectores.

Relé Electrotermal (Relé Térmico)

Tira bimetálica explotando diferencia expansión tiras. Corriente pasa por bobina produciendo calor. Calor expande una parte tira, dobla, cierra contacto.

Térmicos estándar en motores eléctricos.

Relé Polarizado y No Polarizado

Polarizado: imán permanente coordina con electromagneto. Imán fija posición armadura. Electromagneto mueve armadura.

No polarizado: sin imán permanente, fácil energizar.

Tipo Relé – Aplicación Relé

Figura 7: Interruptores Encendido/Apagado

• Aislamiento circuito alto voltaje de bajo voltaje.
• Control flujo corriente en múltiples circuitos.
• Facilita cambios automáticos.
• Útil en control microprocesador carga eléctrica pesada.
• Relé sobrecarga importante en protección sobrecarga motor.

Conclusión

Ya lo tienes todo. Hemos elaborado todo sobre relés retardados y cómo usarlos en placa circuito.

Al elegir relé, guíate por tiempo conmutación y tipo circuito luz. No dudes si tienes preguntas sobre conmutación corriente. Contáctanos, responderemos pronto.