Introducción a los relés

Un relé es un dispositivo electromecánico que nos permite la conmutación de una línea eléctrica de media o alta potencia a través de un circuito electrónico de baja potencia. La principal ventaja y el motivo por el que se usa bastante en electrónica es que la línea eléctrica está completamente aislada de la parte electrónica que controla el relé. Es decir, podemos construir un circuito electrónico (un temporizador, una fotocélula, etc.) y, a través de un relé, controlar cualquier tipo de aparato conectado a la red eléctrica.

rele-esquema.png
Diseño de un relé típico con descripción de sus partes

Este artículo habla de los relés usados normalmente en electrónica, es decir, relés simples en los cuales la bobina de activación trabaja con una tensión continua mientras que a través de los contactos podemos hacer pasar lo que queramos (tensión continua o alternada).

Como está hecho un relé

Substancialmente, un relé esta compuesto por una bobina, una armadura metálica y un grupo de contactos que pueden ser conmutados a través de un campo magnético generado por la bobina.

En la imagen animada podemos observar como trabaja un relé. Cuando el pulsador hace contacto, pasa corriente eléctrica por la bobina y por lo tanto se crea un campo magnético. Este campo magnético atrae la armadura que, acercándose al núcleo de la bobina, mueve los contactos del relé efectuando la conmutación.

rele.GIF
Animación que muestra el funcionamiento del relé

Características de un relé

Las características principales que diferencian los relés para tensión continua son:

  • la cantidad y el tipo de contactos
  • la potencia de conmutación
  • la tensión de trabajo de la bobina
  • la corriente de la bobina (o resistencia)

Estos parámetros determinan generalmente el tamaño del relé. Mayor es la cantidad de contactos y la potencia que estos pueden conmutar, mayor será el tamaño de relé. Existe una amplia variedad de relés, algunos pequeños como circuitos integrados y otros grandes como ladrillos.

Foto-tipos-rele1.jpg
Algunos tipos de relé

Cuanto más grande y potente es el relé, más corriente será necesaria para activarlo y este es un factor muy importante cuando proyectamos el circuito electrónico que lo comanda.

Clasificación de los relés en base a los contactos

rele-spst-spdt.png
Clasificación de los relés en base al tipo de contactos

La cantidad y el tipo de contactos que un relé dispone se especifican con siglas en inglés que explico a continuación:

  • SPST: relé con un solo interruptor normal (Single Pole Single Throw)
  • SPDT: relé con un solo conmutador de dos vìas (Single Pole Double Throw)
  • DPST o 2PST: relé con dos interruptores normales (Double Pole Single Throw)
  • DPDT o 2PDT:relé con dos conmutadores de dos vias (Double Pole Double Throw)

Como se ve en el elenco, la letra inicial de la sigla puede ser reemplazada por un número que indica la cantidad de conmutadores. Por lo tanto 4PDT sería un relé con 4 conmutadores de dos vías cada uno.

En la figura podemos ver el diseño de un relé con dos conmutadores (DPDT) visto desde abajo. Este tipo de relé es el que yo más uso porque es bastante versátil.

rele-dpdt.png
Ejemplo de contactos de un relé DPDT

No obstante este relé tenga dos conmutadores, en la mayor parte de los casos, se necesita solo uno de ellos. El segundo conmutador podemos aprovecharlo conectándolo en paralelo con el primero como se ve en la figura. Haciendo así, obtenemos dos ventajas: la primera es que mejoramos la calidad de los contactos, especialmente con relés ya muy usados. La otra ventaja es que podemos controlar corrientes más elevadas respecto a un solo conmutador conectado. Por ejemplo, un relé con corriente máxima de 2 Amp. por contacto, conectando dos conmutadores en paralelo podemos llegar a 4 Amp.

rele-dpdt-como-spdt.png
Conexión de los dos conmutadores de un relé DPDT en paralelo

Conectando un relé

El modo más simple para controlar un relé es a través de un pulsador o un interruptor alimentado con baja tensión continua como se ve en la figura. En el ejemplo, el relé tiene una bobina para 12VDC que es el tipo más usado como interfaz para circuitos electrónicos de control. Como pueden ver, los cables que van al pulsador son de baja tensión y baja corriente, pudiendo por lo tanto, usarse pulsadores, interruptores y cables de conexión de baja tensión y sin peligro de electrocución.

rele-pulsador-apagado.png
Conexión de una lámpara a un relé

En la figura sucesiva podemos ver una animación del circuito anterior.  El pasaje de corriente por la bobina de 12V crea un campo magnético que mueve la armadura y conmuta los contactos principales. Como pueden notar, la lámpara y los contactos del relé se encuentran conectados a la tensión de la red eléctrica pero esta parte está aislada respecto a los 12V de la bobina y del pulsador.

rele-pulsador.gif
Animación del encendido de una lámpara a través de un pulsador

Como explicado en la parte relacionada con los contactos, en los conmutadores  tenemos un tercer contacto conocido como NC, es decir "normalmente cerrado" (NC: "normally closed" en inglés) que nos permite de trabajar al contrario, es decir, cuando el relé se activa la lámpara se apaga. En la figura animada podemos ver un relé que en condiciones de reposo (no activado) mantiene encendida una lámpara gracias al contacto NC. El mismo circuito con el relé activado apaga la lámpara mientras que la otra se enciende.

rele-pulsador-nc-no.gif
Animación que muestra el encendido alternado de dos lámparas gracias al contacto NC

No obstante los diseños realísticos sean más claros y fáciles de entender, en electrónica se trabaja con circuitos compuestos por símbolos gráficos. Lamentablemente no existe un estándar universal adoptado por todo el mundo, no obstante varios intentos de uniformar los símbolos por parte de organizaciones internacionales a lo largo del tiempo. Por suerte, las diferencias no son muy significativas y sin necesidad de mucho entrenamiento, se aprende a reconocer los componentes electrónicos sin problemas. En la figura les muestro el sistema de relé y pulsador con los símbolos que yo generalmente uso.

rele-pulsador-circuito.png
Símbolo de un relé

Cuanto interrumpimos la corriente que pasa por la bobina, el campo magnético presente en el relé induce en los terminales de la misma bobina, por un breve momento, una tensión muy elevada de polaridad opuesta. Este pico de tensión se conoce con el término "extra tensión de apertura" o "extra corriente de apertura". La explicación detallada del fenómeno va más allá de los objetivos de este artículo, la cosa importante es saber que existe y que a la larga, daña los contactos del pulsador.

rele-diodo.png
Conexión de un diodo en paralelo con la bobina para eliminar la "extra corriente de apertura"

Para evitar el envejecimiento prematuro de los contactos, la solución más simple es la de conectar en paralelo con la bobina un diodo rectificador inversamente polarizado en modo tal que durante el funcionamiento del relé, el diodo no trabaja mientras que, cuando desconectamos el interruptor o el pulsador, el diodo absorbe dicha energía residual de polaridad opuesta. El uso de un diodo con el circuito del pulsador mostrado es muy aconsejable mientras que es fundamental si controlamos nuestro relé con un transistor porque este sobreimpulso puede dañar el transistor como explicaré en mi artículo "Como controlar un relé con transistores". Generalmente yo uso diodos rectificadores comunes como por ejemplo el 1N4007.

rele-diodo-led.png
Conexión del diodo supresor y de un led indicador en paralelo con la bobina

Para terminar, podemos agregar un led que nos indique cuando el relé esta accionado como se ve en la figura. La resistencia en serie, en el caso de 12V puede ser de 1,8K.

 

Los contenidos de este blog son originales y están bajo una licencia Creative Commons BY_NC_SA

43 pensamientos sobre “Introducción a los relés”

  1. Un buen articulo gabi, yo encontré uno que no había visto de 5VCD se activan con los 5, pero se enganchan los contactos, para que regresen a su estado se debe invertir la polaridad de la bobina, es un RTD3KA05, no encontré la hoja de datos…

    Gracias Luis!!
    Si, son relés con anclaje. En electrónica no son muy cómodos de usar. Necesitarías un puente de transistores como si controlaras un motor bidireccional.

  2. Excelente artículo, didáctico y conciso!! Sólo una breve acotación, en un momento dice “contacto conocido como NC, es decir “normalmente abierto” (NC: “normally closed” en inglés)” ¿en vez de “normalmente abierto” no debería decir “normalmente cerrado”?
    Nuevamente, te felicito y agradezco por tan buenos artículos.
    Saludos!!

    Muchas gracias por la indicación Berkoff. Ya lo corregí 🙂

  3. Al fin hice un circuito pequeño sobre una protobard y entendí como funciona un relé trasteando, muchas gracias por la simpleza de las explicaciones a la par que sabias. 😛 😛

  4. En realidad no comprendo este tipo de enlaces anidados ¿¿¿???

    Hola Héctor, este tipo de comentario aparece cuando algún sitio web referencia un artículo de acá. Probablemente lo genera la plataforma wordpress. Por ejemplo aparece siempre que Lucas me linka un post. A mi me sirve para saber quien lo hace, después, generalmente lo elimino porque a los lectores no pienso que les interese mucho. Un abrazo.

  5. muy buen articulo amigo, el de activar con transistores estaría bien

    Si Morfi, lo tengo ya casi hecho. Espero de publicarlo lo antes posible. 🙂

  6. ¡Hola! Soy nuevo en Inventable. Como soy aficionado y apasionado por la electrónica, me
    entretengo con los proyectos, qué encuentro geniales, ojalá que salgan nuevos proyectos.
    Felicíto a INVENTABLE. por darme la oportunidad de participar y compartir proyectos. Gracias.

    Bienvenido Leonardo 🙂

  7. Hola muy buena explicación con animaciones fáciles, espero y puedas subir ayuda para ver como funcionan los timer en motores saludos

  8. Solo tengo una palabra EXCELENTE
    muchas gracias por tomarse el tiempo para hacer una explicación tan genial como esta.
    Saludos

    Gracias por tus palabras Emmanuel 🙂

  9. gracias por el tema pero puedes dar un tema de diodos y puentes rectificadores.

    Me gustaría mucho poder escribir y publicar muchas otras guías pero es muy difícil para mi encontrar el tiempo para hacerlo. De cualquier manera no pierdo la esperanza. 🙂

  10. SALUDOS COLEGAS, DESEO ME AYUDEN, TENGO UN AMPLIFICADOR CHINO CHIMCOP, AL AUMENTAR EL VOLUMEN,SE DESACTIVA LOS 12 VOLTIOS Y POR ENDE EL RELÉ. MUCHAS GRACIAS POR ADELANTAD POR SU GRAN AYUDA.

    Williams, este pedido debes hacerlo en el foro.

  11. Hola!Gracias por compartir tus conocimiento y tus excelentes artículos, muy claros,precisos y concretos,todo lo que un aficionado como yo necesita para aprender.Gracias simplemente genial,mucha salud y suerte!

    Gracias por tus palabras Ale!! Me alegra mucho saber que el tiempo dedicado a Inventable es útil para la gente en todo el mundo. 🙂

  12. unos reles vienen solo con las letras en las patas y otros con numeros, pudes decirme si hay algun manual para identifica los simbolos

  13. Hola.Muy bueno el post.Consulta.En el diagrama donde se conecta el diodo en paralelo al rele para evita la extra tensión de apertura ¿no se coloca una resistencia para proteger el diodo 1N4007?.Vi que en muchos lugares hablan de colocar una resistencia para proteger el diodo pero no estoy seguro de como seria eso o si realmente es asi. Muchas gracias por compartir esto con todos!.Saludos

    Hola Nico, yo nunca he usado resistencias, ni siquiera cuando trabajo con frecuencias elevadas de conmutación (por ejemplo en los motores paso a paso) y nunca quemé un diodo. Quizás sirva cuando se trabaja con relés muy grandes. De cualquier manera, no sabría que criterio se podría usa para decidir el valor resistivo porqué está el riesgo de reducir la eficacia del diodo y al final dañar el transistor. Te agradezco por tu comentario, veo si logro profundizar el tema.

  14. Estimados:
    que tipo de relé aconsejan para trabajar en form,a continua con 220v , es para una luz de emergencia que estoy armando-muchas gracias

  15. Estimado Gabi.
    Presente

    Tengo un VW Parati que se le rompió la llave de encendido y quiero por medio de un relé y un interruptor, armar un circuito de encendido con botón.

    He ya armado algo pero el relé se caliente mucho por la corriente que circula por él… 60Amp es la batería.
    La pregunta en sí es: ¿cómo hago un ciurcuito para alimentar al relé con una corriente de por ejemplo 20Amp? ¿Cómo genero el circuito para eliminar tal sobrecorriente?

    Gracias,
    Diego Carretto

    Hola Diego, no conozco los circuitos eléctricos de los automóviles pero no creo que la corriente principal del motor de arranque pase por la llave, debe haber un relé de potencia (o contactor) que es activado por la llave. Deberías simplemente conectar el botón en modo que active este relé.

  16. ¿Existe un relé que al activarse la bobina pasa de un estado a otro digamos de normal abierto a normal cerrado y queda ahí aunque no haya más tensión a la bobina? ¿Después al ir de nuevo tensión cambia de normal cerrado a abierto y así sucesivamente?

      1. Hola Jesús Sanchez disculpa la molestia.. me ayudarías con un dilema que tengo..
        Tengo una bobina 12voltios, quisiera saber que tengo que hacer para que Cuando la conecte a voltaje cierre y abra el circuito continuamente como *parpadeo rapido* que pegue y despegue continuamente?
        agradecería tu ayuda.

  17. HOLA ESTOY BUSCANDO EN INTERNET HACE RATO, ESTOY APRENDIENDO UN POCO DE ELECTRONICA Y QUISIERA SABER ALGO..
    COMO HACER QUE MI BOBINA DE 12 VOLTIOS PEGUE Y DESPEGUE EL RELAY CONTINUAMENTE CUANDO LE CONECTO 12 VOLTIOS.. (LO CONSEGUÍ EN UN “TEMPORIZADOR DE PRECALENTAMIENTO PARA DIESEL)
    SEA LO QUE SEA QUE NECESITE PARA HACERLO, CUENTO CON ELLO, MATERIALES Y HERRAMIENTAS, PERO NO SE QUE HACER..
    MUCHAS GRACIAS
    AGRADECERÍA SU AYUDA..

  18. Una pregunta con respecto a las hojas de datos de algunos reles , ¿que diferencia hay entre Single-side stable y Single-winding latching?, en esencia parece lo mimso y no parece necesario usar un enclavamiento para tener una posicion estable, estoy usando reles biestables pero si alguien lo sabe podria aclararmelo.

    1. Hola,te contesto de metido…
      Hace mucho me surgió una duda y cuando consulté la respuesta fue mas o menos la que sigue:
      “Single-side stable” es aquel que tiene una sola posición estable, es decir tiene uno de los contactos normal cerrado y el otro normal abierto, sin energía, el común siempre esta conectado al normal cerrado ( de allí el nombre), para que el normal abierto quede conectado al común debes energizar la bobina del relé, cuando quietas la energía el relé vuelve a su única posición estable que es el común conectado al normal cerrado.
      Por el contrario, el “Single-winding latching” también conocido como “relé bi-estable”, es un relé de un solo bobinado que tiene ambos lados como estables, solo debes hacer circular la corriente en un sentido en la bobina del relé con un pulso, para que uno de los lados sea el lado estable, y se mantiene así aunque la corriente desaparezca. Si haces circular corriente en sentido contrario, el otro lado sería ahora el estable, es decir es un relé con memoria. Un pulso de corriente en un sentido o en el otro determina a cual de los contactos queda unido el común.
      Hay también relé bi-estable de dos bobinados… pero esa es otra historia.
      Aclaro que puedo estar equivocado en mis apreciaciones porque estoy acudiendo solo a mi memoria en este caso.

      Saludos
      HJ

      1. Por lo que dices la diferencia de un rele de una bobina o 2 bobinas con enclavamiento, aparte de las bobinas en si, es que uno cuenta con 2 pines en los que hay que invertir la polaridad y el otro cuenta con 4 pines, 2gdn y 2 de señal independientes…
        En cuanto al de 1 posicion estable es el rele baratito de toda la vida que necesita corriente continuamente.
        Estaria bien tener una comparativa con diferentes tipos de relé por aplicaciones y sacar unos cuantos modelos fiables y baratos bien explicados.

  19. Hola tengo una duda acerca de la conexión de un rele y quisiera saber si me podrían ayudar.. el tema es que voy a trabajar con un rele de 220v para dicha tensión con el cual quiero conectar en cada borne una resistencia de esas que se utilizan para calentar agua mi problema es que necesito que cuando una se llegue a quemar automáticamente el rele cambie y siga funcionando la segunda resistencia por favor agradecería su ayuda

  20. Muy buen instructivo!
    Favor de informar reemplazo de 1 relé IDEC RY2S (bobina 220vac) por 1 de marca OMRON.
    Muchas gracias.

  21. Hola me encanta la electrónica. Soy Marcelo estoy intentando y no puedo conectar dos rele de doble salida que serian 87 y 87a dónde uno anula el otro para juego de preguntas con dos pulsadores y dos lámparas pero siempre me prenden las dos o no prende ninguna .

    1. Hola Marcelo, te contesto de metido, pero creo que la forma mas fácil es hacerlos con un relé del tipo bi-estable doble inversor… se que son de muy difícil localización y caros, pero sería bastante fácil la implementación de lo que sugieres.
      En cuanto al uso de dos relé, habría que pensarlo un poco, en cuanto tenga un tiempo disponible veo si le encuentro una solución o alguna alternativa.

      Saludos
      HJ

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *


*

La electrónica simple y clara