Relais photo expliqués : guide complet pour débutants

Les relais sont essentiels dans toute conception, surtout celles nécessitant de fort courant pour alimenter certaines sections. Un dilemme survient souvent entre relais mécaniques et relais sans contact, mais les relais photo résolvent ce problème.

Découvrez ci-dessous ce que sont les relais photo, leurs particularités, et pourquoi ils sont préférés aux relais mécaniques.

Lisez la suite pour en savoir plus.

Que sont les relais photo ?

Pour comprendre les relais photo, il faut d'abord bien comprendre ce qu'est un relais.

Simplement, les relais sont des interrupteurs fournissant des sorties haute et basse puissance dans les circuits électriques.

Les modèles de relais se divisent en deux groupes :

• Relais à semi-conducteurs, aussi appelés relais sans contact.
• Relais électromagnétiques, principalement connus comme relais mécaniques.

Relais mécanique

Source : Wikipedia

Les relais photo sont un type de relais sans contact utilisant la lumière comme signal d'impulsion. Contrairement aux relais mécaniques, ils n'ont pas besoin de contact physique pour commuter le courant vers une charge.

Les relais photo fonctionnent en émettant de la lumière quand le courant traverse la LED.

Cette lumière franchit la barrière d'isolation vers le capteur de lumière sur puce PDA, qui alimente une paire MOSFET connectée.

MOSFET

Source : Wikipedia

Une fois la paire MOSFET activée, le courant AC/DC traverse ses bornes de puissance.

Relais photo vs relais mécaniques

Le tableau ci-dessous compare les caractéristiques :

Relais photo	Relais mécanique
Utilise la lumière	Utilise contacts mobiles
Commutation rapide et silencieuse	Commutation lente avec bruit de clic
Longue durée de vie (pas de pièces de contact)	Durée de vie plus courte (usure contacts mobiles)
Faible consommation d'énergie d'entrée	Forte consommation d'énergie d'entrée

Avantages des relais photo

• Durée de vie plus longue, pas de pièces mécaniques donc dégradation plus lente, fiabilité accrue.
• Consommation réduite : 3 à 5 mA seulement. Relais contacts : ~100 mW ; relais photo : ~0,5 mW.
• Plus compacts grâce à leur boîtier.
• Vitesse de commutation plus rapide.
• Économiques : pas de remplacements de relais mécaniques.
• Améliorent la fonctionnalité du dispositif.

Comment fabriquer un relais photo portable

Matériel nécessaire

• Transformateur
• Lampe néon NE-2
• Boîtier plastique ~12cm × 8cm × 3cm
• Résistance dépendante de la lumière (LDR)
• Prise de courant
• Timer CMOS 7555
• Relais à semi-conducteurs 2A
• Prise jack
• Bouchon de bouteille
• Mastic silicone
• Douille de montage LED

Procédure

Fixez le relais à semi-conducteurs, les broches LDR et le transformateur sur le boîtier plastique avec du mastic silicone.

Placez les petits composants (diode, condensateur, circuit intégré) sur le circuit imprimé.

Circuit imprimé

Montez le circuit imprimé sur le boîtier, entre le relais et le transformateur, à côté des broches LDR.

Connectez l'en-tête 2 broches sur le LDR.

Câblez le relais à semi-conducteurs vers le circuit imprimé, puis le transformateur vers le circuit imprimé.

Transformateur de circuit

Source : Wikipedia

Placez la prise de sortie sur le relais tout en installant le câblage du transformateur et le cordon d'alimentation.

Enfin, installez la lampe néon et la borne de terre reliée au transformateur. Votre relais photo portable est prêt.

Schéma de circuit pour référence :

Circuit relais photo

Source : Maxim Carter

Il existe trois variantes de relais photo :

• Version monopôle 240 VAC
• Version étanche
• Version courant élevé

Examinons chacune et comment les réaliser.

Version monopôle 240 VAC

Facile à réaliser : utilisez un transformateur 230V/6V×2 au lieu du 240VAC, et retirez la lampe néon et la résistance (150k).

Résistances

Version étanche

En déplaçant le capteur de lumière via un câblage basse tension, vous créez une version étanche. Enfermez une partie du capteur dans un boîtier translucide étanche, le reste du circuit dans un emplacement protégé. Voir schéma ci-dessous :

Schéma relais photo étanche

Source : Wikimedia Commons

Relais enfermé

Source : Wikipedia

Version relais photo courant élevé

Remplacez les résistances d'origine par des résistances plus puissantes pour gérer le courant élevé. Ce système améliore la sécurité nocturne.

Suivez le schéma ci-dessous pour piloter un relais 240VAC :

Relais photo courant élevé

Source : Wikimedia Commons

Précautions de sécurité pour relais photo portable

Respectez les règles de sécurité pour éviter tout dommage :

1. Travaillez sur surface et environnement secs pour éviter chocs électriques.
2. Coupez toute source d'alimentation liée au dispositif avant intervention. Débranchez tout câblage.
3. Vérifiez la polarité pour garantir conducteurs dé-énergisés. Évite court-circuits et améliore fonctionnalité.
4. Utilisez seulement la tension supportée par le système ; une tension supérieure peut causer explosion.
5. Revérifiez le câblage avant mise sous tension.

Vérifier le câblage

Source :

Résumé

Avec l'avancement technologique continu, les concepteurs cherchent des systèmes relais de qualité : performants, durables, économiques. Ils s'éloignent des relais mécaniques.

Compte tenu de la popularité et de l'excellente réputation des relais photo, on peut dire qu'ils sont l'avenir.

Cela conclut l'article. N'hésitez pas à nous contacter pour toute question, nous serons ravis de vous aider.