O Relé Automóvel

(Relés tipo ISO mini ou standard)

o que é um relé?

Um relé é essencialmente um interrutor que funciona eletricamente em vez de mecanicamente. Embora existam vários modelos de relés, os mais comuns em aplicações automáticas e marítimas de baixa tensão são os relés electromecânicos que funcionam através da ativação de um eletroíman para puxar um conjunto de contactos para abrir ou fechar um circuito. Estes são amplamente utilizados em todos os sistemas eléctricos de veículos.

Porquê utilizar um relé?

Há várias razões pelas quais podemos precisar de utilizar um relé:

• Comutação de um circuito de alta corrente utilizando um circuito de baixa corrente

Esta é a razão mais comum e útil quando um interrutor ou circuito em linha existente não tem capacidade para suportar a corrente necessária. Por exemplo, se quiser instalar algumas luzes de trabalho de alta potência que são ligadas com os faróis, mas existe o risco de excederem a capacidade da instalação existente.

• Poupança de custos

A cablagem e os interruptores actuais de alta capacidade custam mais do que as versões actuais de baixa capacidade, pelo que a utilização de relés minimiza a necessidade de componentes mais dispendiosos.

• Ativação de mais do que um circuito a partir de uma única entrada

É possível utilizar uma única entrada de uma parte de um sistema elétrico (por exemplo, saída do fecho centralizado, interrutor manual, etc.) para ativar um ou mais relés que completam um ou mais circuitos e, assim, executam múltiplas funções a partir de um sinal de entrada.

• Realização de funções lógicas.
• Os relés electromagnéticos podem ser utilizados em aplicações bastante inteligentes (e complexas) quando ligados para executar operações lógicas com base em determinadas entradas (por exemplo, abrir e fechar uma saída de +12V a partir de uma entrada momentânea, alternar luzes intermitentes esquerda e direita, etc.). Embora estas funções lógicas tenham sido substituídas por módulos electrónicos em projectos OEM, ainda pode ser útil, divertido e muitas vezes mais económico utilizar relés para as executar em alguns projectos pós-venda (especialmente quando se trata de uma aplicação personalizada).

O que é um relé e como funciona

Uma bobina de cobre em torno de um núcleo de ferro (o eletroíman) é mantida numa estrutura da qual está articulada uma armadura. Uma extremidade da armadura está ligada a uma mola de tensão que puxa a outra extremidade para cima. Este é o relé no seu estado desativado ou “inativo”, sem tensão aplicada. A cinta de ligação trançada proporciona uma boa ligação eléctrica entre a armadura e o núcleo, em vez de depender apenas do contacto entre o ponto de articulação da armadura. A bobina e o(s) contacto(s) estão ligados a vários terminais no exterior do corpo do relé.

Como funcionam

Quando a bobina é energizada, um campo magnético é gerado em torno dela que puxa a armadura articulada para o contacto. Isto completa o circuito de corrente “alta” entre os terminais e o relé é considerado energizado. Quando a tensão do terminal da bobina é removida, a mola puxa a armadura de volta à sua posição de “repouso” e interrompe o circuito entre os terminais. Então, aplicando ou retirando energia à bobina (circuito de baixa corrente), activamos ou desactivamos o circuito de alta corrente.

Numeração dos terminais

A numeração dos terminais encontrados no corpo de um relé é retirada da norma DIN 72552, que é uma norma da indústria automóvel alemã amplamente adoptada que atribui um código numérico a vários tipos de terminais eléctricos encontrados em veículos. Os terminais no exterior de um mini relé de 4 ou 5 pinos estão marcados com números, como se mostra abaixo:

Terminal / número de pinos	Ligação
85	Bobina
86	Bobina
87	Normalmente aberto (NA)
87a	Normalmente fechado (NF): não está presente nos relés de 4 pinos
30	Ligação comum aos terminais NA e NF

De acordo com a norma DIN 72552, a bobina deve ser alimentada com + 12V no terminal 86 e ligada à terra através do terminal 85, no entanto, na prática, não há diferença na forma como são ligados, a menos que esteja a utilizar um relé com um díodo integrado.

Tipos e configurações de relés

Abrir e fechar

A forma mais simples de relé. O circuito entre os terminais 30 e 87 é aberto quando o relé é ativado e fechado quando é desativado, denominado NA (ou vice-versa para um relé NF).

Relé de comutação

Dois circuitos (terminais 87 e 87a) têm um terminal comum (30). Quando o relé está em repouso, 87a está ligado a 30, e quando o relé é ativado, 87 está ligado a 30 (mas nunca ambos ao mesmo tempo).

Relé com saída dupla

O terminal 87 está ligado ao pino número 87b, dando duas saídas a partir de um único contacto NA.

Relé com 2 contactos

A armadura contacta os terminais 87 e (neste caso) 87b ao mesmo tempo quando a bobina é energizada, criando uma saída dupla de NO

Relé com fusível integrado

Uma lâmina de cerâmica ou fusível é ligado entre o terminal 30 e o contacto NA, fornecendo uma proteção incorporada para o circuito de alta corrente. O fusível é normalmente montado num suporte moldado como parte do corpo do relé, de modo a poder ser substituído em caso de explosão.

Relé com díodo na bobina

Quando a tensão é removida dos terminais 85/86 e a bobina é desenergizada, o campo magnético que foi criado em torno da bobina entra em colapso rapidamente. Este colapso provoca uma tensão através da bobina no sentido oposto ao da tensão que o criou (+ 12V) e, como o colapso é tão rápido, as tensões geradas podem ser da ordem de várias centenas de volts (embora a corrente seja muito baixa).

Estas altas tensões podem danificar dispositivos electrónicos sensíveis, tais como módulos de controlo em sistemas de alarme e, uma vez que é comum utilizar sinais de saída de alarme de baixa corrente para energizar bobinas de relé, os danos no equipamento são um risco real.

O uso de um relé com um diodo através da bobina pode evitar este dano, absorvendo os picos de alta tensão e dissipando-os dentro do circuito bobina/diodo (isto é conhecido como um diodo de bloqueio ou de extinção). O díodo será sempre instalado no relé com a tira no corpo do díodo na direção do terminal 86 (polarização inversa) e é importante que +12V esteja ligado a este terminal (com 85 ligado à terra) ou o díodo pode ser danificado.

Relé com resistência na bobina

Um resistor de alto valor desempenha uma função semelhante ao diodo na configuração acima, absorvendo os picos de alta tensão criados pelo campo magnético colapsado ao desenergizar a bobina. A desvantagem de um resistor é que ele permite que uma pequena corrente flua em operação normal do relé (ao contrário de um diodo) e não é tão eficaz como um diodo na supressão de picos de tensão, mas é menos suscetível a danos acidentais porque os resistores não são sensíveis à polaridade (ou seja, não importa se +12V está ligado ao terminal 85 ou 86).

Exemplos de instalação de relés

Acrescente um sinal sonoro que o avise quando deixar as luzes acesas.

Este circuito foi concebido para o alertar de que deixou os faróis acesos, activando um sinal sonoro quando abre a porta do condutor. A bobina do relé é alimentada a partir do cabo de alimentação dos faróis, de modo que só é fornecida com +12V quando o interrutor dos faróis está ligado. Se os faróis estiverem acesos e a porta do condutor estiver aberta, o interrutor da porta completará o circuito da bobina, o que completará o circuito de alta corrente para a campainha de aviso. Note-se que, neste caso, o consumo de corrente do alarme/apito será muito baixo, pelo que pode ser alimentado a partir da mesma fonte de +12V que é utilizada para a bobina.

Uma luz de aviso pode ser facilmente adicionada em paralelo com o sinal sonoro ou utilizada em vez dele.

Borne 86: ligação à alimentação de +12v dos faróis (o que se consegue fazendo uma junção na instalação de origem). Está também ligado em paralelo ao terminal 30.

Terminal 85 – Ligar ao interrutor da porta do lado do condutor.

Terminal 30: ligado a partir do terminal 86.

Borne 87: ligar ao borne +12 V de uma campainha de aviso e depois ligar o borne da campainha de aviso à terra.

Instalar um interrutor oculto que deve ser premido para permitir o arranque do veículo.

Trata-se de um pequeno circuito inteligente que envolve dois relés e um interrutor momentâneo e é mais um circuito “lógico” do que um circuito utilizado para comutar uma corrente alta com uma corrente baixa. Quando a chave de ignição estiver na posição IGN, prima e liberte o interrutor momentâneo e, em seguida, rode a chave para a posição START e ligue o motor como habitualmente.

Ao premir o botão, a bobina do relé 1 é momentaneamente energizada, permitindo a passagem de +12V do terminal 87 para o terminal 86. Isto tem o efeito de manter a bobina energizada depois de o botão ser libertado (note que, enquanto o botão é premido, existe 0V entre os terminais 86 e 87). O terminal 87 também envia energia para a bobina 2 do relé, o que permite que o solenoide do motor de arranque seja energizado, pronto para quando a chave for colocada na posição START. Quando a ignição é desligada, a alimentação da bobina do relé 1 é cortada, o que corta a alimentação da bobina do relé 2 e interrompe o circuito do solenoide de arranque, de modo que o motor não pode ser reiniciado sem passar pela rotina acima. O interrutor momentâneo pode ser montado fora da vista e actua como um simples dispositivo de segurança de inibição do arranque.

RELÉ 1

Borne 86: de um lado do interrutor momentâneo.

Terminal 85: ligar a um ponto de terra adequado no chassis do veículo.

Terminal 30 – Da posição IGN do interrutor de ignição + 12V. Esta fonte também alimenta o outro lado do interrutor momentâneo.

Terminal 87 – Para o terminal 86 e o terminal 86 do relé 2.

RELÉ 2

Terminal 86: do relé 1, terminal 86.

Terminal 85: ligar a um ponto de terra adequado no chassis do veículo.

Terminal 30 – Da posição START do interrutor de ignição + 12V

Terminal 87 – Para o solenoide do motor de arranque.