Como funcionam os relés - Noções básicas, tipos e aplicações

Experimente Nosso Instrumento Para Eliminar Problemas





Os relés são chaves eletromecânicas, usadas para controlar os diversos circuitos usando sinal de baixa potência ou um sinal. Eles são encontrados em todos os tipos de dispositivos. Os relés permitem que um circuito chame um segundo circuito que pode ser completamente separado do primeiro. Não há conexão elétrica dentro do relé entre os dois circuitos, o link é magnético e mecânico apenas.

Basicamente, um relé consiste em um eletroímã, uma armadura, uma mola e uma série de contatos elétricos. A bobina eletromagnética obtém energia por meio de uma chave ou um driver de relé e faz com que a armadura seja conectada de forma que a carga obtenha a fonte de alimentação. O movimento da armadura é feito por meio de uma mola. Assim, o relé consiste em dois circuitos elétricos separados que são conectados um ao outro apenas por meio de conexão magnética e o relé é controlado pelo controle da comutação do eletroímã.




Relé 3Co

Relé 3Co

A corrente que se move através da bobina do relé cria um campo magnético que atrai uma alavanca e muda os contatos da chave. A corrente do loop ou da bobina pode ser ligada ou desligada, de modo que os relés têm duas posições de chave e geralmente têm contatos de chave de dupla ação (comutação). Os relés são geralmente SPDT ou DPDT, no entanto, eles podem ter vários conjuntos de contatos de comutação.



Os contatos são geralmente comuns (COM), normalmente abertos (NO) e normalmente fechados (NC). O contato normalmente fechado será conectado ao contato comum quando nenhuma alimentação for aplicada à bobina. O contato normalmente aberto será aberto quando nenhuma alimentação for aplicada à bobina. Quando a bobina é energizada, o comum é conectado ao contato normalmente aberto e o contato normalmente fechado é deixado flutuando. As versões de pólo duplo são iguais às versões de pólo único, exceto que há dois interruptores que abrem e fecham.

Circuito Relé 3Co

Circuito Relé 3Co

Aplicações de Relés:

  • Controle um circuito de alta tensão com um sinal de baixa tensão, como em alguns tipos de modems ou amplificadores de áudio
  • Controle um circuito de alta corrente com um sinal de baixa corrente, como no solenóide de partida de um automóvel
  • Detectar e isolar falhas nas linhas de transmissão e distribuição abrindo e fechando disjuntores
  • Funções de atraso de tempo. Os relés podem ser modificados para atrasar a abertura ou o fechamento de um conjunto de contatos. Um atraso muito curto usaria um disco de cobre entre a armadura e o conjunto de lâmina móvel

A corrente fluindo no disco mantém o campo magnético por um curto período de tempo. Para um atraso um pouco mais longo, um painel é usado. Um painel de controle é um pistão cheio de fluido que pode escapar lentamente. O período de tempo pode ser variado aumentando ou diminuindo a taxa de fluxo. Para períodos de tempo mais longos, um cronômetro mecânico é instalado.

Trabalho de relé com 3 bobinas:

Do circuito, relé-1 e relé-2, os contatos dos quais são conectados em série com bobinas do relé-3, para a primeira alimentação CC. O relé-3 liga apenas se os relés 1 e 2 estiverem ligados, o que significa que a alimentação em R, Y e B está disponível. Os contatos de saída do relé-3 são alimentados para o relé-4 Q1,Os contatos NF são ambos relés 3-Co. Assim, o R, Y, B alimentado ao relé-3 atinge os contatos NO do relé-4. Todos os contatos NA do relé-4 são unidos para desenvolver uma configuração em modo estrela para a bobina de conexão do motor U1-Udois, V1-Vdois, C.1-NOdois. Enquanto o relé-4 é ligado pelo temporizador IC depois que a alimentação principal é ligada com um atraso de tempo, os contatos do relé-4 trazem as conexões do motor para o modo delta pelos contatos NF devidamente conectados. Fase única, significando qualquer uma ou duas fases Y e B ausentes, traz o relé-1 ou o relé-2 para a condição desligada que resulta no relé-3 para desligar. Assim, o relé-3desligado evita que a entrada trifásica alcance a alimentação do motor para proteger o mesmo para fase única.


3Co-Circuit

3Co-Circuit

Trabalho de relé com 2 bobinas:

Relé com construção de travamento composto por 2 bobinas: bobina de set e bobina de reset. O relé é definido ou reinicializado aplicando alternadamente sinais de pulso da mesma polaridade.

Do circuito, o relé é usado, o qual é acionado por um transistor do pino número10 da porta. Os contatos do relé têm interface com uma conexão de telefone fixo. A saída é sobreposta nas linhas telefônicas somente se o relé1 estiver LIGADO. O relé opera (com uma indicação de led L2) do pino número 10 até o transistor Q2 antes que os dados de discagem cheguem ao codificador do MC. A discagem continua até que o número discado tire o receptor ou então ele muda automaticamente do relé após 3 minutos para forçar o ajuste do ponteiro para a condição virtual “No gancho”.

Relé com Circuito 2Coil

Relé com Circuito 2Coil

Trabalho de relé com 1 bobina:

Relé com construção de travamento que pode manter o estado ligado ou desligado com uma entrada de pulso. Com uma bobina, o relé é definido ou reiniciado pela aplicação de sinais de polaridades opostas. Neste veremos um relé com 1 bobina usando ULN2003.

ULN2003 é um IC que é usado para fazer a interface do relé com o microcontrolador, uma vez que a saída do microcontrolador é no máximo 5 V com fornecimento de corrente insuficiente e não é praticável operar um relé com essa tensão. ULN2003 é um IC driver de relé que consiste em um conjunto de transistores Darlington. Se a lógica alta for fornecida ao IC como entrada, sua saída será lógica baixa, mas não o contrário. Aqui no ULN2003, os pinos 1 a 7 são entradas IC e 10 a 16 são saídas IC. Se a lógica 1 for fornecida ao pino 1, o pino 16 correspondente será baixo. Se uma bobina de relé for conectada do positivo ao pino de saída do IC, os contatos do relé mudam sua posição de normalmente aberto (NO) para normalmente fechado (NC), então a luz acenderá. Se o 0 lógico for dado na entrada, o relé desliga. Da mesma forma, até sete relés podem ser usados ​​para sete cargas diferentes a serem ligadas pelo contato normalmente aberto (NA) ou desligadas pelo contato normalmente fechado (NF), mas neste usamos apenas um relé para operação.

Diagrama de carga ligada e desligada

Carregar e desligar

2 maneiras de controlar os relés

Usando um relógio de mesa

Uma das formas mais simples é usar um temporizador para controlar a comutação do relé. Aqui é desenvolvido um circuito simples, que pode ligar / desligar uma carga quando chegar o tempo definido. Ele pode ser usado para ligar cargas AC, como TV, rádio, sistema de música, etc. Seu pulso de disparo é obtido a partir de um pequeno relógio de mesa. O tempo do alarme do relógio é definido para controlar manualmente a ativação / desativação. A ideia básica é controlar a comutação do relé controlando o disparo do SCR através do optoacoplador, que por sua vez é disparado pelo alarme do relógio.

Alguns componentes usados ​​no circuito:

O circuito consiste no seguinte:

  • Um relógio de mesa de baixo custo
  • Um optoacoplador IC MCT2E
  • Um SCR para acionar o relé.
  • Um diodo conectado ao relé
  • Uma bateria de 9 V e um capacitor
  • Um resistor

Funcionamento do sistema:

A saída do relógio é fornecida ao circuito usando um optoacoplador IC MCT2E. A campainha do alarme atinge cerca de 3 volts quando o alarme toca. O optoacoplador é acionado com esta tensão. O optoacoplador possui um LED e um fototransistor interno. Quando o LED dentro do optoacoplador acende ao receber uma tensão externa, o fototransistor conduz.

Quando o fototransistor conduz, o SCR BT169 dispara e trava. Isso ativa o relé e a carga liga / desliga. Se a carga for conectada através dos contatos comum e NO, a carga liga. A carga desliga se for conectada através dos contatos NF e comum.

Controle de relé usando diagrama de circuito de relógio

Controle de relé usando diagrama de circuito de relógio

O SCR começa a conduzir quando um pulso de disparo é aplicado ao terminal do gate. O SCR continua a condução mesmo se o pulso do gate for removido. Ele pode ser desligado apenas removendo a corrente do ânodo. Portanto, uma chave Push to off S1 é usada para redefinir o SCR. O capacitor C1 tem uma ação de buffer na porta do SCR para seu funcionamento suave. O diodo IN4007 protege o SCR da fem de volta.

O relógio de mesa utilizado é o de baixo custo. Abra a tampa traseira e solde dois fios finos nos terminais da campainha e conecte aos pinos 1 e 2 do optoacoplador observando a polaridade. Coloque o circuito com a fonte de alimentação em uma caixa e fixe o relógio acima dele usando cola. Para conectar a carga, uma tomada CA pode ser fixada na caixa.

Usando o Relay Driver IC ULN 2003

Um relé também pode ser controlado usando um driver de relé IC ULN2003 que faz interface com um microcontrolador e aciona o relé com base nos sinais do microcontrolador. É um CI de alta tensão que consiste em 7 pares Darlington de transistores. É basicamente um IC de 16 pinos. Consiste em 7 pinos de entrada e 7 pinos de saída correspondentes.

Funcionamento do Sistema

O driver do relé pode acionar até 7 relés com cada relé conectado a cada uma das 7 saídas. Os pinos de entrada do relé são conectados aos pinos de E / S do microcontrolador. Aqui, apenas um relé é mostrado para fins de demonstração. O relé, assim como o driver do relé, requer uma fonte de alimentação de 12 V no pino 9. A operação é semelhante a um inversor onde uma entrada lógica baixa resulta em uma saída lógica alta. A carga é conectada ao contato normalmente aberto. Quando um zero lógico é aplicado a um dos pinos de entrada do driver do relé, uma saída lógica alta é desenvolvida através do pino de saída correspondente. Como o relé está conectado quase à mesma tensão em ambos os pontos finais, nenhuma corrente flui e o relé não é energizado. No caso de uma lógica alta no pino de entrada, o pino de saída recebe um sinal lógico baixo e devido a uma diferença de potencial, uma corrente flui e a bobina do relé é energizada de modo que faz com que a armadura se mova da posição normalmente fechada para a normalmente posição aberta, completando assim o circuito e fazendo com que a lâmpada acenda.