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Commande de relais

On applique un signal de commande sur la base du transistor via la résistance.
Le transitor fonctionne alors comme un interrupteur qui relie la bobine du relais à la masse.
Cette dernière est ainsi parcourue par un courant, le relais est actionné.
La diode placée en parallèle de la bobine permet d'éviter de détruire le transitor lors de l'ouverture de ce dernier.
On l'appelle "la diode de roue libre".


Schema commande de relais : résistance transistor, diode de roue libre

Commande de relais à base de transistor bipolaire

Schema commande de relais à base de transistor bipolaire

On applique un signal de commande sur la base du transistor via la résistance.
Le transistor fonctionne alors comme un interrupteur qui relie la bobine du relais à la masse.
Cette dernière est ainsi parcourue par un courant, le relais est actionné.


La diode placée en parallèle de la bobine permet d'éviter de détruire le transistor lors de l'ouverture de ce dernier. On l'appelle généralement "la diode de roue libre" : cette diode est très importante et ne doit pas être négligée. En effet le pilotage du relais se fait via une bobine : lors du passage d’un 1 logique à un 0 logique à l’entrée du transistor, ce dernier s’ouvre. Or le courant ne peut pas s’annuler immédiatement dans l’inductance. Se créer alors une surtension au niveau du collecteur du transistor qui peut être très élevée et ainsi être au dessus de la tension de claquage Vce max (tension collecteur émetteur maximale préconisée par le constructeur).


Remarque : une fois que le transistor est passant, un courant va circuler dans la bobine du relais. Ce courant est fonction de la tension d’alimentation et la valeur de la résistance série parasite de la bobine. Si ce courant est trop important, la puissance dissipée dans le transistor peut dépasser sa puissance de dissipation et s’en suivra une destruction thermique de ce dernier. Cette puissance est facile à calculer : c’est le produit entre le courant DC statique et la tension VCEsat du transistor. A l’aide des caractéristiques constructeur on peut très simplement déduire l’élévation de température du composant et ainsi vérifier que cela reste acceptable.


Commande de relais à base de transistor MOS

Schema commande de relais : transistor MOS

Le principe est identique à notre premier schéma : nous avons enlevé la résistance de base du transistor. La grille d’un transistor MOS n’est pas une jonction (PN), mais peut être considérée dans un premier temps comme un condensateur de faible capacité. Une fois que ce dernier est chargé, aucun courant ne circule dans la grille. C’est un des gros avantages de ce type de transistor contrairement aux bipolaires qui nécessitent un courant de base permanent.


Attention cependant à ce que la tension appliquée sur la commande soit supérieure à la tension Vgs (tension grille source) : sinon le transistor risque de ne pas fonctionner.


Ensuite nous l’avons vu, la grille étant capacitive, un courant important instantané va se créer lors du passage d’un 0 logique à un 1 : si l’organe de pilotage ne possède pas la sortance en courant adéquate, il peut se créer une chute de tension au niveau de la grille et donc un retard de pilotage du relais voire une destruction de l’organe de pilotage. Si le doute persiste il faudra placer une petite résistance de limitation de courant à cet effet.


Commande de relais améliorée 

Le relais permet souvent la mise sous ou hors tension d’organe de puissance plus élevée que le reste de l’électronique de pilotage. Il est donc préférable d’isoler au maximum ces 2 modes qui cohabitent justement à ce niveau. Pour cela nous penserons à des composants qui isolent les circuits électroniques fragiles de commande du relais : cette tâche est souvent laissé à des optocoupleurs.

Remarques diverses

Il ne faut pas oublier que la fréquence de pilotage doit rester faible : il est illusoire de penser utiliser des relais pour des clignotements à 10 ou 50Hz. Pour cela il faudra travailler avec d’autres composants. Le relais reste un composant de commutation mécanique qui s’use.