Un relé de 12 V es una parte clave de la electrónica moderna. Es un interruptor operado eléctricamente que controla los circuitos de alta potencia utilizando una señal de baja potencia.
Encontrarás relés de 12V en todas partes. Están en bahías de motores de automóviles, paneles de control industrial y proyectos simples de pasatiempos. Son muy comunes porque los sistemas DC de 12V están en todas partes, lo que hace que los relés sean una solución universal para conmutar tareas.
Esta guía cubre todo alrededor de 12V Relays. Veremos cómo funcionan, los diferentes tipos que puede comprar, cómo elegir el correcto y cómo conectarlos y solucionarlos.
Comprender los conceptos básicos
Para usar un relevo de 12 V bien, debe saber qué es y cómo funciona. Es una idea simple con grandes posibilidades.
¿Qué es un relevo?
Un relé permite que una pequeña corriente eléctrica controle una corriente mucho más grande. Mantiene el circuito de control y el circuito de carga separado, no están conectados físicamente.
Cada relé tiene dos partes principales: un circuito de entrada y un circuito de salida. La entrada tiene un electroimán (una bobina). La salida tiene contactos de interruptor.
El estándar de 12V
"12V" significa que el electromagnet del relé necesita 12 voltios para encender.
Este voltaje es estándar en todos los sistemas eléctricos de automóviles. También se utiliza en muchas configuraciones de baterías y alimentaciones de CC en equipos comerciales e industriales. Esto hace que los relés de 12V sean increíblemente útiles.
Cómo funciona un relevo de 12V
La operación es bellamente simple. Cuando 12V fluye a través de los terminales de la bobina del relé, atraviesa la bobina de alambre.
Esto crea un campo magnético. El campo tira de una parte móvil llamada Armatura, que es parte del interruptor interior.
Cuando la armadura se mueve, hace que los contactos se abran o cierren. Esto conecta o desconecta el circuito separado de alta potencia.
Retire la corriente de control de 12 V y el campo magnético desaparece. Un pequeño resorte empuja la armadura de regreso a donde comenzó, y los contactos regresan a su estado normal.
Tipos de relés de 12V
Los relés de 12V funcionan de la misma manera, pero vienen en diferentes formas para diferentes trabajos. La principal diferencia es entre los tipos electromecánicos y de estado sólido.
Relés electromecánicos (EMR)
Este es el tipo de relevo clásico. Tiene partes móviles y hace un "clic" audible cuando se enciende.
Los relés de propósito general a menudo se llaman relés de "cubo de hielo". Los verás en paneles industriales. Los relés automotriz se construyen difíciles de manejar la vibración del vehículo y los cambios de temperatura.
Los relés de enganche son especiales. Solo necesitan un pulso corto de corriente para cambiar los estados. Se mantienen así sin energía continua, lo que ahorra energía.
Relés de estado sólido (SSR)
Un relé de estado sólido de 12V hace el mismo trabajo que un EMR pero no tiene partes móviles. Utiliza semiconductores como tiristores o MOSFET para cambiar la carga.
Los beneficios son enormes: duran casi para siempre, corren en silencio y cambian mucho más rápido. También resisten el choque y la vibración.
Pero las SSR cuestan más, crean más calor y tienen una pequeña caída de voltaje en sus salidas. Los contactos mecánicos tienen casi cero resistencia.
Otros relés especializados
Hay otros tipos más allá de estas dos categorías principales. Los relés de retraso de tiempo tienen un temporizador incorporado que activa o desactiva la salida después de un tiempo establecido.
Los relés de caña son relés pequeños y rápidos que usan un interruptor de láminas magnéticamente sensible en un tubo de vidrio. Son perfectos para trabajos de baja corriente.
Especificaciones de selección de clave
Elegir el relé de 12 V correcto es crítico para la seguridad y la confiabilidad. Mire más allá del voltaje de la bobina y verifique las especificaciones en el caso o la hoja de datos del relé.
Voltaje de bobina
Esta es la especificación más fácil de entender. La bobina de un relé de 12v funciona de manera confiable a 12V DC. Muy poco voltaje podría no activar el relé. Demasiado voltaje puede sobrecalentar y destruir la bobina.
Clasificación de contacto
La calificación de contacto podría ser la especificación de seguridad más importante. Le dice el voltaje máximo y la corriente que el interruptor interno del relé puede manejar.
Por lo general, verá dos valores, como "10a 250vac" y "10a 30vdc". Esto significa que los contactos pueden cambiar de forma segura hasta 10 amperios, pero el voltaje máximo depende de si la carga es AC o DC.
Piense en su tipo de carga también. Una carga inductiva como un motor crea una gran espiga de corriente al comenzar. Para estas cargas, elija un relé con una calificación de corriente mucho más alta que la corriente de funcionamiento normal del motor.
Configuración de contacto
La disposición de contacto decide cómo el relé cambia el circuito. Esto se describe por "polacos" y "lanzamientos".
Un "polo" es cuántos circuitos separados puede cambiar el relé. Un "lanzamiento" es cuántas conexiones de salida se puede conectar cada polo.
SPST (polo único, un solo tiro) es un interruptor de encendido simple. SPDT (un solo polo, doble tiro) es más común: una entrada que cambia entre dos salidas. DPDT (doble polo, doble tiro) cambia dos circuitos separados a la vez.
Consumo actual
Considere cuánta corriente extrae la bobina del relé de su circuito de control. Esto es importante para el diseño de la fuente de alimentación.
¿Cuántos amperios de corriente consume un relevo de 12V? El consumo actual de un relé de 12 V generalmente depende de su resistencia de la bobina y del tipo de carga. En general, la corriente de la bobina para relés pequeños comunes de 12 V varía de 30 mA a 150 mA.
Comprender el consumo de corriente de retransmisión es crucial para elegir la fuente de alimentación adecuada y garantizar una operación estable. Si conduce el relé con un microcontrolador, asegúrese de que su pin de salida pueda suministrar esta corriente. A menudo necesita un transistor como conductor.
Puede calcular la corriente de la bobina usando la ley de Ohm (corriente=voltaje / resistencia) si la resistencia de la bobina está en la hoja de datos.
Factor de forma física
Los relés vienen en varias formas y tamaños. Los relés de montaje de PCB tienen alfileres para soldar directamente en las placas de circuito.
Los relés enchufables se ajustan a bases o enchufes a juego. Esto permite un reemplazo fácil sin desolder, lo cual es ideal para el mantenimiento industrial.
Los relés de montaje del panel tienen pestañas o orificios de tornillo para montar a un chasis o panel.
Cableado de un relevo de 12V
El cableado adecuado es esencial para una operación segura y correcta. La mayoría de los relés automotriz y de propósito general utilizan un sistema de numeración de pin estándar.
Identificación de los alfileres
El Pinout más común, llamado estándar Bosch o ISO, usa estos números:
*** 85 y 86: ** Estos se conectan a la bobina. Aplique 12V en estos pines para activar el relé. La polaridad generalmente no importa a menos que haya un diodo de supresión incorporado.
*** 30: ** Este es el contacto común. Es la entrada para el circuito que desea cambiar.
*** 87: ** Este es el contacto normalmente abierto (no). El pin 30 y el pin 87 no están conectados cuando el relé está apagado. Se conectan solo cuando la bobina está energizada.
*** 87A: ** Este es el contacto normalmente cerrado (NC). El pin 30 y el pin 87a están conectados cuando el relé está apagado. Esta conexión se rompe cuando la bobina está energizada.
Un diagrama de cableado básico
Supongamos que desea usar un pequeño interruptor de tablero para encender las potentes luces fuera de la carretera. Las luces dibujan demasiada corriente para que el interruptor pequeño se maneje directamente.
El circuito de control es simple: conecte un cable desde una fuente de 12V, a través de su interruptor de tablero, al pin 86 del relé. Conecte el pin 85 a un buen terreno de chasis.
El circuito de carga maneja la alta potencia: conecte un cable grueso y fusionado desde el terminal positivo de la batería directamente al pin 30. Conecte el pin 87 al terminal positivo de sus luces. Finalmente, conecte el terminal negativo de las luces a un buen terreno del chasis.
Ahora, cuando voltea el interruptor pequeño, envía una señal de 12 V de baja corriente a la bobina de relé. Esto cierra los contactos de alta potencia para iluminar sus luces.
El diodo de volante
Cuando la corriente en una bobina inductiva se detiene repentinamente, el campo magnético colapsante crea un gran aumento de voltaje en la dirección opuesta. Esto se llama contragolpe inductivo o "volante".
Este pico de voltaje puede ser de varios cientos de voltios. Puede dañar fácilmente la electrónica sensible como el microcontrolador o el transistor que controla el relé.
Para evitar esto, conecte un "diodo de flyback" (también llamado supresión o diodo de rueda libre) paralelo a la bobina de relé. Un diodo común 1N4001 funciona bien para la mayoría de los relés de 12V.
Instale el diodo en sesgo inverso. El cátodo (el extremo con la franja) se conecta al lado de la bobina positivo (pin 86). El ánodo se conecta al lado negativo (pin 85). Durante el funcionamiento normal, el diodo no hace nada. Cuando la bobina se apaga, la pico de voltaje se atreve de forma segura a través del diodo, protegiendo su circuito de control.
Aplicaciones comunes
Los relés de 12V son versátiles, por lo que los encontrará en todas partes, desde vehículos cotidianos hasta sistemas de automatización avanzados.
Sistemas automotrices
Los autos modernos están llenos de relés de 12 V. Controlan dispositivos de alta corriente como faros, ventiladores de enfriamiento del radiador, bombas de combustible, bocinas y motores de inicio.
El uso de relés permite que el cableado más delgado y ligero se ejecute a los controles del conductor. El cableado pesado y de alta corriente puede permanecer corto y eficiente en la bahía del motor.
Paneles de control industrial
En la automatización industrial, los relés cierran la brecha entre los controladores lógicos programables de bajo voltaje (PLC) y la maquinaria de alta potencia.
Encienden motores, activan válvulas solenoides, controlan los calentadores y cambian a grandes contactores. También proporcionan un aislamiento eléctrico crítico, protegiendo las delicadas salidas del PLC de los entornos eléctricos de fábrica de hostiles.
Automatización del hogar y bricolaje
Para los aficionados electrónicos, los relés de 12V abren la puerta para controlar el mundo real. El uso de un módulo de retransmisión con un Arduino o Raspberry Pi permite una señal lógica de 3.3V o 5V controlar de forma segura dispositivos de 12 V o incluso electrodomésticos de voltaje de red.
Los proyectos comunes incluyen sistemas de iluminación automatizados, ventiladores controlados por temperatura y dispositivos domésticos inteligentes. Los módulos de retransmisión a menudo incluyen el transistor de controladores y el diodo de retroceso necesarios, lo que los hace fáciles de usar.
HVAC y electrodomésticos
Los sistemas internos de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC), los relés de 12 V a menudo controlan diferentes velocidades del ventilador o interrumpen el embrague del compresor principal.
También los encontrará en varios electrodomésticos, cambiando elementos de calefacción o motores en función de las señales de control desde una placa de circuito central.
Solución de problemas de problemas comunes
Los relés son generalmente confiables, pero pueden fallar. Saber cómo solucionar problemas comunes puede ahorrar mucho tiempo y frustración. Un multímetro es esencial para estos controles.
Relé no activando
Si el relé no realiza su sonido característico de "hacer clic" cuando debería, el problema está en el circuito de control.
Primero, use un multímetro para verificar si hay 12V en los pines 85 y 86 cuando el interruptor de control está encendido. Si falta voltaje o bajo, rastree el cableado de nuevo a la fuente y verifique su interruptor y conexión a tierra.
Si hay 12V presentes, la bobina en sí puede haber fallado. Desconecte el relé y configure su multímetro en modo de resistencia (ohmios). Una buena bobina tendrá baja resistencia, típicamente entre 50 y 200 ohmios. Una lectura infinita significa que el cable de la bobina se rompe por dentro.
Haga clic en el relé, la carga falla
Si escucha el relé, haga clic, pero el dispositivo se supone que debe encenderse, el problema está en el circuito de carga o los contactos del relé.
Primero, confirme que tiene energía en el pin 30. Esta es la potencia de origen para su carga. Revise el fusible para este circuito.
Si la alimentación está presente en el PIN 30, active el relé y verifique la alimentación en el pin 87. Si no hay energía en el pin 87, los contactos internos han fallado. Si la alimentación está presente, el problema está más aguas abajo en el cableado a la carga o la conexión a tierra de la carga.
Relé pegarse
A veces, los contactos de un relé pueden soldar juntos. Esto generalmente sucede cuando se cambia de corriente mucho más allá de la clasificación del relé, causando un gran arco que derrite las superficies de contacto.
Esta es una falla crítica. El circuito permanecerá encendido incluso cuando la bobina del relé esté apagada. Es una señal clara de que el relé es severamente menor de tamaño para el trabajo. Reemplácelo con un relé que tenga una calificación de corriente de contacto mucho más alta.
Relé zumbido
Un sonido de zumbido o parlote de un EMR generalmente significa un problema con la señal de control. La bobina obtiene suficiente voltaje para comenzar a tirar de la armadura, pero no lo suficiente como para sostenerla firmemente.
Esto puede ser causado por una mala conexión de tierra, alta resistencia en el cableado de control o una fuente de alimentación que no puede proporcionar suficiente corriente. Verifique todas las conexiones en el circuito de control y mida el voltaje en los terminales de la bobina bajo carga.
Conclusión
El relevo de 12V es simple pero poderoso. Sirve como un enlace crítico en innumerables sistemas eléctricos. Desde su función básica como un interruptor aislado eléctricamente a sus diversas aplicaciones, su importancia no puede ser exagerada.
Comprender sus principios centrales, saber cómo seleccionar las especificaciones correctas y aplicar técnicas adecuadas de cableado y seguridad le permite aprovechar el poder de los relés de 12V. Puede construir circuitos robustos, confiables y seguros. Sigue siendo una herramienta esencial para ingenieros, técnicos y aficionados por igual.