El Relé en Automoción

(Relés de tipo ISO mini o standard)

¿que es un relé?

Un relé es esencialmente un interruptor que funciona eléctricamente en lugar de mecánicamente. Aunque existen varios diseños de relés, los que se encuentran más comúnmente en las aplicaciones automáticas y marinas de baja tensión son los relés electromecánicos que funcionan activando un electroimán para tirar de un conjunto de contactos para abrir o cerrar un circuito. Estos se utilizan ampliamente en todos los sistemas eléctricos del vehículo.

¿Por que usar un Relé?

Hay varias razones por las que es posible que necesitamos usar un relé:

• Cambiar un circuito de alta corriente usando un circuito de corriente más baja

Esta es la razón más común y útil cuando un interruptor en línea o el circuito existente no tiene la capacidad de manejar la corriente requerida. Por ejemplo, si desea instalar algunas luces de trabajo de alta potencia que se encienden con los faros pero existe el riesgo de que excedan la capacidad de la instalación existente.

• Ahorro de costes

El cableado y los interruptores de alta capacidad actual cuestan más que las versiones de menor capacidad actual, por lo que al usar relés se minimiza el requisito de los componentes más caros. 

• Activar más de un circuito desde una sola entrada

Puedes usar una sola entrada de una parte de un sistema eléctrico (p. Ej., Salida de bloqueo central, interruptor manual, etc.) para activar uno o más relés que luego completan uno o más circuitos y, por lo tanto, realizan múltiples funciones desde una señal de entrada.

• Realización de funciones lógicas.
• Los relés electromagnéticos se pueden poner en algunas aplicaciones bastante inteligentes (y complejas) cuando se conectan para realizar operaciones lógicas basadas en ciertas entradas (por ejemplo, abrir y cerrar una salida de + 12V desde una entrada momentánea , luces intermitentes alternativas izquierda y derecha, etc. ) Aunque estas funciones lógicas ahora han sido reemplazadas por módulos electrónicos para diseños OEM, aún puede ser útil, divertido y, a menudo, más rentable usar relés para realizarlos en algunos proyectos posteriores al mercado (particularmente cuando tiene una aplicación a medida).

Como es y como trabaja un Relé

Una bobina de cobre alrededor de un núcleo de hierro (el electroimán) se mantiene en un marco desde el cual se articula una armadura. Un extremo de la armadura está conectado a un resorte de tensión que tira del otro extremo hacia arriba. Este es el relé en su estado desenergizado o ‘en reposo’ sin voltaje aplicado. La correa de unión trenzada proporciona una buena conexión eléctrica entre la armadura y el núcleo, en lugar de depender únicamente del contacto entre el punto de pivote de la armadura. La bobina y el contacto (o contactos) se conectan a varios terminales en el exterior del cuerpo del relé.

Cómo trabajan

Cuando la bobina recibe tensión, se genera un campo magnético a su alrededor que arrastra la armadura articulada hacia el contacto. Esto completa el circuito de corriente “alta” entre los terminales y se dice que el relé está energizado. Cuando se elimina el voltaje del terminal de la bobina, el resorte tira de la armadura nuevamente a su posición de “reposo” y rompe el circuito entre los terminales. Entonces, al aplicar o quitar energía a la bobina (el circuito de baja corriente), activamos o desactivamos el circuito de alta corriente.

La numeración de los terminales

Las numeraciones de terminales que se encuentran en un cuerpo de relé se toman de  DIN 72552,  que es un estándar alemán de la industria automotriz que ha sido ampliamente adoptado y asigna un código numérico a varios tipos de terminales eléctricos que se encuentran en vehículos. Los terminales en el exterior de un mini relé de 4 o 5 pines están marcados con números como se muestra a continuación:

Número de terminal / pin	Conexión
85	Bobina
86	Bobina
87	Normalmente abierto (NO)
87a	Normalmente cerrado (NC): no presente en relés de 4 pines
30	Conexión común a terminales NA y NC

De acuerdo con DIN 72552, la bobina debe alimentarse con + 12V al terminal 86 y conectarse a tierra a través del terminal 85, sin embargo, en la práctica, no hay diferencia en la forma en que están cableados, a menos que esté utilizando un relé con un diodo integrado.

Tipos de relé y configuraciones

Abrir y cerrar

La forma más simple de retransmisión. El circuito entre los terminales 30 y 87 se realiza con la activación del relé y se cierra con la desactivación, conocido como NO (o viceversa para un relé NC).

Relé de cambio

Dos circuitos (terminales 87 y 87a) tienen un terminal común (30). Cuando el relé está en reposo, 87a está conectado a 30, y cuando el relé está energizado, 87 se conecta a 30 (pero nunca ambos al mismo tiempo).

Relé con doble salida

El terminal 87 está vinculado al número de pin 87b, dando salidas dobles desde el único contacto NA.

Relé con 2 contactos

La armadura contacta el terminal 87 y (en este caso) 87b al mismo tiempo cuando la bobina está energizada, creando una salida dual de NO

Relé con fusible integrado

Una cuchilla o fusible cerámico está conectado entre el terminal 30 y el contacto NA, proporcionando protección incorporada para el circuito de alta corriente. El fusible normalmente está montado en un soporte moldeado como parte del cuerpo del relé para que pueda reemplazarse si se quema.

Relé con diodo a través de la bobina

Cuando se elimina el voltaje de los terminales 85/86 y la bobina se desenergiza, el campo magnético que se ha creado alrededor de la bobina colapsa rápidamente. Este colapso provoca un voltaje a través de la bobina en la dirección opuesta al voltaje que lo creó (+ 12V), y dado que el colapso es tan rápido, los voltajes generados pueden ser del orden de varios cientos de voltios (aunque corriente muy baja).

Estos altos voltajes pueden dañar los dispositivos electrónicos sensibles como los módulos de control en los sistemas de alarma, y ​​dado que es común tomar señales de salida de alarma de baja corriente para energizar las bobinas del relé, el daño del equipo es un riesgo real.

El uso de un relé con un diodo a través de la bobina puede evitar este daño al absorber los picos de alto voltaje y disiparlos dentro del circuito de la bobina / diodo (esto se conoce como diodo de bloqueo o apagado). El diodo siempre se instalará en el relé con la franja en el cuerpo del diodo hacia el terminal 86 (polarización inversa) y  es importante que se conecte + 12V a este terminal (con 85 conectados a tierra)  o el diodo podría dañarse.

Relé con resisténcia a través de la bobina

Una resistencia de alto valor realiza una función similar a la del diodo en la configuración anterior al absorber los picos de alto voltaje creados por el campo magnético colapsado al desenergizar 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 eficaz como un diodo en la supresión de picos de voltaje, pero es menos susceptible a daños accidentales porque las resistencias son no sensible a la polaridad (es decir, no importa si + 12V está conectado al terminal 85 o 86).

Ejemplos de instalación de Relés

Añadir un timbre que advierte cuando ha dejado las luces encendidas

Este circuito está diseñado para alertarlo de que ha dejado las luces encendidas activando un timbre cuando abre la puerta del conductor. La bobina del relé se alimenta desde el cable de alimentación del faro para que solo se suministre con + 12V cuando el interruptor del faro está encendido. Si los faros están encendidos y la puerta del conductor está abierta, el interruptor de la puerta completará el circuito de la bobina, que completará el circuito de alta corriente al zumbador de advertencia. Ten en cuenta que en este caso, el consumo de corriente de la alarma / zumbador será muy bajo, por lo que puede alimentarse desde el mismo suministro de + 12V que se utiliza para la bobina.

Se puede agregar fácilmente una luz de advertencia en paralelo al timbre o utilizarlo en lugar de hacerlo.

Terminal 86  : conectar a la alimentación de + 12v a los faros (lo que se logra haciendo un empalme en la instalación original). También se conecta en paralelo al terminal 30.

Terminal 85  – Conectar al interruptor de la puerta del lado del conductor.

Terminal 30  : conectado desde la terminal 86.

Terminal 87  : conectar al terminal de +12 V de un zumbador de advertencia y luego conecte el terminal del zumbador de advertencia a tierra.

Instalar un interruptor oculto que debe presionarse para permitir que se arranque el vehículo

Este es un pequeño circuito inteligente que involucra dos relés y un interruptor momentáneo y es más un circuito ‘lógico’ que uno usado para cambiar una corriente alta con una corriente baja. Una vez que la llave de encendido está en la posición IGN, presiona y suelta el interruptor momentáneo y luego gira la llave a la posición de ARRANQUE y enciende el motor como de costumbre.

La presión del botón energiza momentáneamente la bobina del Relé 1, lo que permite +12 V desde la terminal 87 hacia la terminal 86. Esto tiene el efecto de mantener la bobina energizada después de soltar el botón (tenga en cuenta que mientras se presiona el botón hay 0 V entre las terminales 86 y 87). El terminal 87 también envía energía a la bobina del relé 2 que permite la conexión del solenoide del motor de arranque, listo para cuando la llave se gira a la posición de ARRANQUE. Cuando se apaga el encendido, se corta la energía a la bobina del Relé 1, lo que corta la energía a la bobina en el Relé 2 y rompe el circuito del solenoide del motor de arranque, por lo que el motor no puede volver a arrancar sin pasar por la rutina anterior. El interruptor momentáneo se puede montar fuera de la vista y actúa como un simple dispositivo de seguridad de inhibición de arranque.

RELÉ 1

Terminal 86  : desde un lado del interruptor momentáneo.

Terminal 85  : conéctelo a un punto de tierra adecuado en el chasis del vehículo.

Terminal 30  – Desde la posición IGN del interruptor de encendido de + 12V. Este suministro también alimenta el otro lado del interruptor momentáneo.

Terminal 87  – Al terminal 86 y al terminal de Relé 2 86.

RELÉ 2

Terminal 86  : desde el relé 1, terminal 86.

Terminal 85  : conéctelo a un punto de tierra adecuado en el chasis del vehículo.

Terminal 30  – Desde + 12V interruptor de encendido posición INICIO

Terminal 87  – Al solenoide del motor de arranque.