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Info Información sobre los relés (Traducido por Txuchin)

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Enlace original: https://www.12voltplanet.co.uk/relay-guide.html

Traducción: @Txuchin

1. Puesta en situación

¿Qué es un relé?

Un relevador o abreviadamente, relé, es básicamente un interruptor que se opera eléctricamente en lugar de mecánicamente. Aunque existen varios diseños de relés, los más comunes en aplicaciones automotrices y marinas de baja tensión son relés electromecánicos que funcionan activando un electroimán para tirar de un contacto o conjunto de contactos y así poder cerrar o abrir un circuito. Estos se usan ampliamente en todos los sistemas eléctricos del vehículo.

¿Por qué habría que usar un relé?

Hay varias razones por las que puedes querer o necesitar usar un relé:
  • Conmutar un circuito de alta corriente usando un circuito de baja intensidad
Esta es la razón más habitual para usarlos en cualquier circuito cuando las intensidades a conmutar en un circuito existente, aumentan por cualquier motivo o cuando se diseña un nuevo circuito y se pretende que el conmutador y el grueso y longitud de los cables no tengan que ser diseñados para ser usados con alta intensidad. Por ejemplo, el caso del añadido de una iluminación auxiliar en un coche cuyo consumo superaría las características eléctricas del conmutador actual.​

  • Ahorro de costes
Como ya se ha dicho, la disminución de longitud de los cables de gran sección y capacidad de corriente y el uso de conmutadores diseñados para un menor requerimiento eléctrico, ayudan a la disminución del peso y de los costes de fabricación.​

  • Activación de varios circuitos con un interruptor simple
Podemos usar un interruptor de un solo contacto para activar uno o más relés que controlen distintos circuitos y con una única señal.​

  • Control de funciones lógicas
Esta propiedad de los relés carece de trascendencia en este caso ya que han sido totalmente sustituidos por los circuitos electrónicos.​


Nota: En este artículo solo trataremos de los relés más comúnmente usados en automoción.



2. Construcción y funcionamiento

Interior del relé

Vista interior de un mini relé tipo ISO:






Una bobina de cobre arrollada a un núcleo de hierro y unida a un soporte en ángulo forma el cuerpo principal del relé, a su vez una lámina abisagrada a este soporte cuenta con un contacto que se mueve solidariamente con la lámina al ser atraída por el núcleo del electroimán.

Un cable trenzado garantiza la unión eléctrica del contacto móvil con el resto de la armadura.

Un contacto fijo, enfrentado al punto de contacto móvil, permite el cierre del circuito al ser energizada la bobina y un muelle antagonista asegura la vuelta a la posición de reposo del relé.

Tanto la bobina como los contactos del relé están unidos a terminales normalizados que se encuentran en el exterior del cuerpo del relé.


Como funciona

Cuando se aplica una tensión a la bobina, el campo magnético inducido en el núcleo de hierro atrae a la lámina donde se encuentra el contacto móvil cerrando el circuito. Al interrumpir la alimentación de la bobina, el muelle antagonista hace que vuelva a la posición de reposo, abriéndolo.

De este modo usando un circuito de baja intensidad, el de la bobina, se controla uno de alto consumo, el que pasa a través del contacto móvil del relé.


Nota: Es importante entender que ambos circuitos, el de la bobina y el del contacto móvil, están eléctricamente aislados dentro del relé y que la bobina solo controla el cierre del contacto del circuito de alta corriente.


A continuación se muestra un diagrama simplificado para entender cómo opera un relé:




3. Terminología de los relés

El mini relé ISO que vemos arriba tiene 4 pines o terminales (en realidad el de las fotos es de 5 pines) en el cuerpo, y se conoce como relé interruptor, de corte o ruptura, porque hay un circuito de corriente alta con un contacto que está abierto o cerrado, dependiendo de si el relé está en reposo o activado. Si el contacto está abierto con el relé en reposo, entonces el relé recibe el nombre de Normalmente Abierto (NO en inglés) y si el contacto está cerrado con el relé en reposo, entonces recibe el nombre de Normalmente Cerrado (NC). Los relés normalmente abiertos son el tipo más común.

Los mini relés ISO de dos circuitos tienen un contacto cerrado en reposo y el otro que se cierra al activarlo. Estos relés tienen cinco pines y se conocen como relés de conmutación.
En este caso hay dos contactos sobre los que se cierra o abre un tercero que es el común.


Nominación de los terminales

De forma mayoritaria se ha adoptado la norma DIN 72552 procedente de la industria automotriz alemana y que asignan un código numérico a distintos terminales eléctricos usados en los vehículos.

Estos que aparecen en las fotos, son los más habituales:






Según norma DIN 72552, la bobina debe alimentarse con +12 V al terminal 86 y conectarse a masa a través del terminal 85, sin embargo, en la práctica no importa en qué sentido estén cableadas, a menos que se esté utilizando un relé con un diodo integrado (ver más información en diodos abajo).

Nota del traductor: La experiencia nos ha enseñado que, en la mayor parte de las ocasiones es más interesante la conexión invertida de la bobina, o sea terminal 86 a masa y 85 a positivo (salvo en el caso raro de diodo integrado) puesto que, de este modo, la sustitución por error de un relé tipo B, por uno tipo A, no producirá ningún problema y, simplemente el sistema no funcionará.

Con la conexión normalizada (86 al positivo) con el cambio de relé, dará la sensación de que todo funciona, pero estaremos sometiendo al circuito de mando al paso de la alta corriente de fuerza, lo cual en el mejor de los casos producirá la destrucción del contacto de mando (o del cableado) a la no muy larga.

Consejo: Puede usarse un relé de conmutación en lugar de un relé interruptor simplemente dejando desconectado el terminal no utilizado. (NO ó NC, dependiendo de si se desea utilizar el contacto normalmente abierto o el normalmente cerrado)


Tipos de terminales

Los mini relés ISO que hemos visto están disponibles típicamente en dos tipos de diseños de pines designados como tipo A y tipo B. Estos diseños se muestran en los dos relés de 5 pines a continuación (el pin 87a no existe en los relés de 4 pines):




Debe observarse que en el diseño de tipo B, los pines 86 y 30 se intercambian en comparación con el diseño de tipo A. El diseño de tipo B es el más habitual y fácil de usar ya que los terminales del contacto están en línea, lo que hace más intuitivo visualizar el cableado. Si se necesita reemplazar un relé, asegúrese de utilizar uno con el mismo diseño de terminal, ya que es fácil pasar esto por alto si no se conoce la diferencia (ver nota anterior del traductor *)


Tamaños de terminales

Los anchos de los terminales usados en los relés de 4 y 5 clavijas son casi siempre de 6,3 mm de ancho, sin embargo, algunos relés más especializados pueden tener anchos de terminal de 2,8 mm, 4,8 mm y 9,5 mm. Los terminales de 9.5 mm de ancho tienden a ser utilizados para aplicaciones de mayor potencia (como la activación del solenoide del motor de arranque) y los terminales más pequeños tienden a ser utilizados para señalización electrónica donde solo se requieren corrientes muy bajas.


4. Marcas en el cuerpo del relé

Los relés pueden ser muy parecidos por fuera, por lo que normalmente tienen el esquema del circuito, el voltaje, la intensidad, la clasificación, y los números de terminal marcados en el cuerpo para identificarlos.
  • Esquema del circuito
Muestra los circuitos internos básicos (incluidos los diodos, resistencias, etc.) y el diseño del terminal para ayudar al cableado.​

  • Rango de voltaje
Tensión de funcionamiento de la bobina y los circuitos de alta corriente. Típicamente 12V para vehículos de turismo y embarcaciones pequeñas, pero también disponible en 6V para vehículos más viejos y 24V para otras aplicaciones (tanto automotrices como marinas).​

  • Valor de corriente
Esta es la capacidad de corriente del (o los) circuitos de alta intensidad y normalmente está entre 25A y 40A, sin embargo, a veces se muestra como una clasificación doble en los relés de conmutación, por ejemplo: 30 / 40A. En el caso de clasificaciones dobles, el circuito normalmente cerrado es el más bajo de los dos. El consumo de corriente de la bobina normalmente no se muestra, pero normalmente es de 150-200 mA con una resistencia de bobina correspondiente de alrededor de 80-60 Ohmios.​
Consejo: Conocer la resistencia de la bobina es útil cuando se prueba el relé con un multímetro por una falla. Una resistencia muy alta o una lectura de circuito abierto pueden indicar una bobina dañada.


  • Numeración de terminales
Los números 85, 86, 30, 87 y 87a (u otros números para diferentes configuraciones de relés) normalmente se moldean en el plástico al lado de cada pin y también se muestran en el esquema del circuito.​



5. Otros tipos de relés

Además de las configuraciones básicas de interruptor y conmutación anteriores, los relés ISO están disponibles en varias configuraciones comunes que se describen en la siguiente tabla::

Configuración: Relé interruptor

Esquema del circuito: Todos los esquemas se muestran con el relé en reposo (sin corriente)


Descripción: Es el relé más elemental. El circuito se cierra entre los terminales 30 y 87 con la activación del relé, y se abre con la desactivación, conocido como NO (Normaly Open). Normalmente abierto.
Configuración: Relé conmutador

Esquema del circuito: Todos los esquemas se muestran con el relé en reposo (sin corriente)


Descripción: Conmuta entre dos circuitos (terminales 87 y 87a) y estos tienen un terminal común (30). Cuando el relé está en reposo, 87a está conectado a 30, y cuando el relé está alimentado, es el 87 el que se conecta a 30 (nunca ambos al mismo tiempo).
Configuración: Relé con doble salida

Esquema del circuito: Todos los esquemas se muestran con el relé en reposo (sin corriente)


Descripción: El terminal 87 está unido al 87b, proporcionando dos salidas con un único contacto NO (Normaly Open). Normalmente abierto.
Configuración: Relé con contactos duales

Esquema del circuito: Todos los esquemas se muestran con el relé en reposo (sin corriente)


Descripción: La armadura interna lleva un doble contacto, uniendo con el 30 tanto el terminal 87 como el 87b al mismo tiempo cuando la bobina está alimentada, creando una salida dual NO (Normaly Open). Normalmente abierto.
Cuando el contacto está abierto, los terminales 87 y 87b también están separados.
Configuración: Relé con fusible integrado

Esquema del circuito: Todos los esquemas se muestran con el relé en reposo (sin corriente)


Descripción: Un portafusibles adosado al cuerpo del relé, está conectado entre el terminal 30 y el contacto NA, incorporando así una protección para el circuito de alta corriente. El fusible puede reemplazarse si se funde.
Configuración: Relé con diodo en la bobina

Esquema del circuito: Todos los esquemas se muestran con el relé en reposo (sin corriente)


Descripción: Al desaparecer la tensión de la bobina (85/86), el campo magnético que existía a su alrededor devuelve la energía como un voltaje opuesto a la tensión que lo creó (+12v).

Esta tensión opuesta puede ser de varios cientos de voltios, pero de baja intensidad. Este pulso puede dañar los dispositivos electrónicos sensibles conectados en paralelo con la bobina, por lo que existe el peligro real de daños a estos equipos.

El uso de relés con diodo en antiparalelo con la tensión de la bobina, puede evitar estos daños al cortocircuitar el pulso de alta tensión de la bobina (esto se conoce como diodo de supresión, bloqueo o extinción). El diodo se instalará en el relé con la franja del cuerpo del diodo hacia el terminal (85 u 86) en que esté conectado el +12; si es al contrario, el diodo se destruirá.

Es por eso por lo que, al sustituir o usar este tipo de relés, hay que tener esto en cuenta.
Configuración: Relé con resistencia en la bobina

Esquema del circuito: Todos los esquemas se muestran con el relé en reposo (sin corriente)


Descripción: Una resistencia de alto valor realiza una función similar a la del diodo en la configuración anterior al absorber los picos de alta tensión creados por la desaparición del campo magnético al cortar la alimentación a la bobina.

La desventaja de una resistencia es que permite que fluya una pequeña corriente en el funcionamiento normal del relé (a diferencia de un diodo) y no es tan efectiva como un diodo en la supresión de picos de tensión, pero es inmune al daño accidental porque las resistencias no tienen polaridad (es decir, no importa si +12v está conectado al terminal 85 u 86).



Micro relés

Los micro relés ISO son, como su nombre lo indica, más pequeños que los mini relés ISO y están diseñados para su uso en aplicaciones donde escasea el espacio. Son de sección rectangular y más estrechos que un mini relé, con una disposición de pines ligeramente diferente, y están disponibles en configuraciones de interruptor y conmutador con y sin diodos de supresión.
Además, la numeración de los terminales es diferente, utilizando 1, 2, 3, 4 y 5 en lugar de 30, 85, 86, 87 y 87a.






Otros tipos (complejos) de relé

Hay otros diseños de relés que se utilizan para algunas aplicaciones más complejas en los coches. También se basan en el principio de conmutar circuitos de altas corrientes utilizando circuitos de corriente más pequeñas, pero a menudo combinan esto con componentes electrónicos para realizar funciones especiales, por ejemplo:
  • Relés de calentadores o bujías incandescentes. - Suministran energía a las bujías incandescentes en un motor diesel por un período de tiempo determinado usando una posición del interruptor de encendido u otra entrada para activar el relé.
  • Relés de inyección de combustible - Proporcionan alimentación a los inyectores de combustible activados eléctricamente en un motor de gasolina o Diesel, aunque el control para variar el tiempo de activación en función de las señales de la Unidad de Control del Motor (ECU) del vehículo suelen manejarse con elementos electrónicos: transistores, triac o tiristores debido a la alta velocidad de conmutación necesaria y que es inalcanzable para un relé convencional.
  • Relés temporizadores - Para todos aquellos usos que precisen del funcionamiento solo durante un tiempo determinado, por ejemplo, para la calefacción de la luneta trasera, donde el relé debe estar activado durante unos minutos antes de apagarse.
  • Relés / unidades intermitentes - Usados para indicadores de funcionamiento y luces de advertencia de peligro y suele emplear electrónica para controlar el tiempo de apertura y cierre de contacto en lugar de una tira bimetálica tradicional.
  • Relés zumbadores o de aviso
  • ETC...
Estos relés mas complejos pueden tener hasta 9 pines de varios tamaños. Este incremento en el número de terminales por encim del estandar de 4 o 5 en los relés más simples suele ser necesaria para los integrados electrónicos que requieren conexiones adicionales como por ejemplo, entradas de diversos sensores o luces de dirección a través de la ECU, etc.



6. Unos ejemplos de circuitos con relés

Los siguientes diagramas muestran algunos esquemas de cableado de relés habituales que utilizan mini relés ISO de 4 pines.

Añadir luces auxiliares de largo alcance

Este circuito simplemente utiliza la alimentación a la bombilla de luz larga para energizar un relé. El circuito de alta corriente en este relé alimenta las bombillas auxiliares de la luz de largo alcance, por lo que cada vez que se selecciona la luz larga, la bobina se activa y las luces auxiliares se encienden.

Nota: aquí no se tienen en cuenta las connotaciones normativas o legales de la instalación y solo se explica a efectos de conocer el funcionamiento del circuito.





Terminal 86 - Conectado al cable de una de las luces de carretera.
Terminal 85 - Conectado a negativo o a una buena masa.
Terminal 30 - Conectado +12V procedentes de la batería.
Terminal 87 - Conectado al terminal de positivo de las luces auxiliares de largo alcance.

Consejo: es una buena idea usar relés independientes para las luces izquierda y derecha. De esta forma, si un relé en un lado falla, la luz del otro lado seguirá funcionando.
Añadir un zumbador que advierte del olvido de luces encendidas

Este circuito está diseñado para avisar de que has dejado las luces encendidas activando un timbre cuando se abre la puerta del conductor. La bobina del relé se alimenta desde el cable de alimentación de la luz de población, de modo que solo se suministrarán +12 V cuando el interruptor de las luces esté encendido. Si el alumbrado está encendido y se abre la puerta del conductor, el interruptor de la puerta completará el circuito de la bobina que a su vez cerrará el circuito de corriente al zumbador de advertencia. En este caso el consumo de corriente del zumbador es muy bajo, por lo que puede alimentarse desde el mismo suministro de + 12V que se utiliza para la bobina.

También podría agregarse fácilmente en paralelo una luz de aviso, o usarse en lugar del zumbador.




Terminal 86 - Conectar a +12v procedente de la luz de población y unirlo al terminal 30.
Terminal 85 - Conectar a un interruptor de puerta.
Terminal 30 - Conectar al terminal 86.
Terminal 87 - Conectar al terminal de + del zumbador. El otro terminal (del zumbador) irá unido a masa.
Añadir un interruptor oculto que se debe presionar para permitir la apuesta en marcha del motor

Este es un pequeño circuito inteligente que involucra dos relés y un pulsador momentáneo y es más un circuito lógico con enclavamiento, que uno utilizado para conmutar una corriente alta con otra baja. Una vez que la llave está en posición de contacto, se presiona un instante el pulsador y luego se gira la llave a la posición de ARRANQUE que enciende el motor de manera normal. Si no se presiona el pulsador, el motor de arranque no actuará.

Presionando el botón momentáneamente se envía un impulso a la bobina del Relé 1, que al cerrar el contacto permite que salgan los +12V por el terminal 87 y al estar unido al terminal 86, tiene el efecto de mantener la bobina alimentada después de que se suelte el botón. El terminal 87 también envía tensión a la bobina del Relé 2, que habilita la conexión del solenoide del motor de arranque, lista para cuando la llave se ponga en la posición de ARRANQUE. Cuando se apaga el encendido y se para el motor, se corta la alimentación de la bobina del Relé 1, que corta la energía de la bobina al Relé 2 y abre el circuito del solenoide del motor de arranque, por lo que no se puede volver a arrancar el motor sin pasar por la rutina anterior.

El pulsador momentáneo puede (y debe) montarse fuera de la vista y actúa como un inhibidor de arranque.




RELÉ 1
Terminal 86
- Del pulsador.
Terminal 85 - Masa.
Terminal 30 - +12V bajo llave. También alimenta al otro contacto del pulsador.
Terminal 87 - Al terminal 86, relé 1, y también al terminal 86 del relé 2.

RELÉ 2
Terminal 86
- Del terminal 86 del relé 1.
Terminal 85 - Masa.
Terminal 30 - Del +12V de arranque de la llave.
Terminal 87 - A la bobina del automático del motor de arranque.




Y aquí el pineado de los relés para realizar comprobaciones en los relés de 4 y 5 patillas más usados en automoción y así evitar posibles cortocircuitos accidentales durante las mismas.






Y el enlace a MEGA para quién lo quiera (completo) en Word
https://mega.nz/#!vYAExThS!AhtDQbzxpAN_fcmGhE4LRIt9OIsJK3i18q7_lc5UehY



Un saludo
 

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Si andas mal de tiempo trataré de echar una mano (también me animo con el inglés). Pero el año que viene. :ROFLMAO:
 

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:Aplauso: Quedas incorporado al cuerpo de traductores oficiales del Club.
Gracias, ya se que la pertenencia al cuerpo lleva aparejada una paga muy interesante ¡jejeje! peeeero........ más vale que la Divina Providencia haga que no necesitéis de mi ayuda para esto ¡infelices! :Meparto1::Meparto1::Meparto1::Meparto1::Meparto1:
 
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Gracias a ti @admin por tu trabajo constante.
Me he tomado la,libertad de traducir los puntos que faltaban, te los envío por privado si te parece.
 
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