Comprendre les relais de puissance : fonctionnement et importance

Un relais de puissance est un interrupteur qui utilise un électroaimant pour ouvrir ou fermer un circuit. La conception de base utilise une bobine d'électroaimant, un armature, un ressort et un ou plusieurs contacts. Si le relais est conçu pour être normalement ouvert, le circuit n'est pas complété à l'état off.

Quand de l'alimention est appliquée au relais, généralement depuis une batterie, l'électroaimant attire l'armature, un bras mobile souvent en fer. L'armature, maintenue par le ressort, est tirée vers la bobine jusqu'à atteindre un contact, fermant ainsi le circuit. Si le relais est normalement fermé, la bobine éloigne l'armature du contact, ouvrant le circuit.

Faible tension de commande, haute tension de commutation

Un relais de puissance peut être actionné avec une faible tension mais peut aussi conduire une tension plus élevée. Pour cette raison, les relais de puissance sont utilisés pour de nombreuses applications : amplification audio, électronique automobile, systèmes téléphoniques. Ils étaient aussi utilisés dans les premiers systèmes informatiques et télégraphiques pour relayer le signal d'un circuit à l'autre.

Applications automobiles

Les automobiles contiennent de nombreux dispositifs et systèmes électriques, tous alimentés par une batterie 12 volts, ce qui rend les relais de puissance idéaux pour l'automobile. Beaucoup de voitures contiennent 20 relais ou plus actionnant tout : klaxon, groupe motopropulseur, essuie-glaces. Bien que les relais puissent être situés partout dans le véhicule, ceux qui s'usent et sont le plus susceptibles d'être remplacés se trouvent souvent dans la boîte à fusibles, facilitant leur localisation et remplacement.

Types de relais de puissance

Il existe de nombreux types : électromécaniques, à lames (reed), à mercure mouillé. Un relais à lames utilise une bobine enroulée autour de deux lames, entourées d'un gaz inerte et encapsulées dans un tube de verre. Quand la bobine est énergisée, les extrémités chevauchantes des lames contenant les contacts se rapprochent. Une fois dé-énergisées, les lames s'écartent, coupant le circuit.

Un relais à mercure mouillé fonctionne de manière similaire, mais au lieu de gaz inerte, les lames sont mouillées au mercure. Ces relais sont très chers et doivent être maintenus verticaux en permanence. En raison de leur coût élevé et limitations physiques, ils sont rarement utilisés.