Los relés son el componente que con más frecuencia se elige mirando un solo número. El ingeniero lee “10 A” en la hoja de datos, lo compara con la corriente de la carga y se detiene ahí. Ese número suele estar especificado para una carga resistiva en AC, y la mayoría de las cargas reales no son ni resistivas ni AC.
Esta guía abarca las cuatro decisiones que realmente determinan si un relé sobrevive: la bobina, la capacidad de contacto en su contexto, el tipo de carga y la interfaz.
Primer paso: la bobina
La bobina es un electroimán con una tensión de operación definida y una resistencia definida. De esos dos valores se obtienen la corriente y la potencia de la bobina, y son ellos los que determinan qué circuito de accionamiento se necesita.
Una bobina de 12 V con 400 Ω consume 30 mA y disipa 360 mW. Eso queda cómodamente dentro de la capacidad de un transistor de señal pequeño común. Una bobina de 12 V con 100 Ω consume 120 mA y disipa 1.44 W, lo que exige un driver dimensionado para esa corriente y un diseño de placa capaz de conducirla.
- Tolerancia de la tensión de bobina. La mayoría de las bobinas se especifican a una tensión nominal, con un umbral de atracción bastante por debajo y un umbral de liberación aún más bajo. En un sistema industrial de 24 V, una bobina de 24 V recibe 26 V o más cuando la fuente está en el límite superior de tolerancia. Verifique el valor máximo, no solo el nominal.
- Corriente de accionamiento. Sume la corriente de la bobina a todo lo demás que maneja el driver. No olvide que muchos relés pequeños se accionan directamente desde una salida lógica con capacidad de corriente insuficiente.
- Diodo de flyback. Toda bobina DC necesita uno. Sin él, el colapso del campo de la bobina genera un pico de tensión que terminará destruyendo el driver o producirá ruido suficiente para alterar el resto de la placa.
- Tiempo de atracción y tiempo de liberación. Normalmente de unos pocos milisegundos a diez milisegundos o más. Si la aplicación exige una conmutación más rápida, el relé es el componente equivocado.
Piezas representativas: Songle SRD-SL-A series y Songle SRD-SL-C series para uso general en PCB, OMRON MY series para tableros industriales con zócalo, y Schneider 8-pin interface relays donde importan el cableado y el acceso de servicio.
Segundo paso: leer correctamente la capacidad de contacto
La capacidad de contacto no es un solo número, sino un conjunto de números, cada uno válido únicamente bajo las condiciones indicadas junto a él. Las condiciones que más importan son el tipo de carga, la tensión y si la corriente es AC o DC.
| Valor indicado en la hoja de datos | Qué significa | Qué verificar antes de usarlo |
|---|---|---|
| 10 A 250 VAC | Corriente máxima para una carga resistiva AC a 250 V | Si su carga es realmente resistiva y realmente AC |
| 10 A 30 VDC | Corriente máxima para una carga resistiva DC a 30 V | El valor en DC suele ser mucho menor que el valor en AC para el mismo relé |
| 1/2 HP 250 VAC | Valor para motor, cubre la corriente de arranque de un motor pequeño | Si la corriente de rotor bloqueado del motor supera la condición de ensayo |
| TV-5 o TV-8 | Valor de corriente de irrupción para televisores y cargas similares | Referencia útil para la irrupción de lámparas y cargas capacitivas |
| Carga mínima admisible | La carga más pequeña para la que se garantiza un contacto confiable | La conmutación de señales de bajo nivel puede requerir un material de contacto completamente distinto |
La diferencia entre el valor en AC y el valor en DC del mismo relé es la causa más común de falla prematura. Un relé especificado para 10 A a 250 VAC puede estar especificado solo para 1 A a 3 A a 30 VDC, porque el arco en DC no se extingue por sí solo en el cruce por cero.
Tercer paso: la carga no es lo que dice la etiqueta
Corriente de irrupción
Las lámparas incandescentes consumen de cinco a quince veces su corriente estable durante los primeros milisegundos, mientras el filamento está frío. Los motores consumen de cinco a diez veces la corriente nominal en el arranque. Las fuentes con entrada capacitiva pueden consumir aún más. El contacto del relé debe soportar ese primer instante, porque es cuando ocurre la soldadura del contacto.
Si la irrupción es alta, elija un relé con un valor de irrupción adecuado, agregue un limitador de irrupción como un termistor NTC, o conmute la carga con un dispositivo de estado sólido y use el relé solo para aislamiento.
Cargas inductivas
Los solenoides, las bobinas de contactores y los devanados de motores almacenan energía en un campo magnético. Cuando el contacto se abre, esa energía produce un arco que erosiona la superficie del contacto y puede soldarlo cerrado. La vida del contacto con una carga inductiva DC puede ser una fracción pequeña de la vida con carga resistiva.
Las contramedidas prácticas son un diodo de flyback en la bobina DC, un snubber RC en la carga AC y elegir un relé cuya hoja de datos indique explícitamente un valor para carga inductiva. Reducir a la mitad la corriente de contacto es un supuesto inicial razonable cuando no se dispone de mejores datos.
Cargas de bajo nivel
Conmutar unos pocos miliamperios a unos pocos voltios es un problema distinto. Los contactos de plata comunes desarrollan una película de óxido que una corriente muy pequeña no puede atravesar, y el contacto queda abierto de forma intermitente. Para conmutación a nivel de señal elija contactos con baño de oro o con destello de oro, y verifique la carga mínima admisible en la hoja de datos en lugar de suponer que funcionará.
Cuarto paso: disposición y configuración de los contactos
| Configuración | Significado | Uso típico |
|---|---|---|
| SPST-NO | Un polo, una posición, normalmente abierto | Conmutación simple de encendido y apagado |
| SPST-NC | Un polo, una posición, normalmente cerrado | Circuitos a prueba de fallas o activos por defecto |
| SPDT / Form C | Un polo, conmutador | Seleccionar entre dos circuitos; también ofrece un contacto normalmente cerrado para retroalimentación de estado |
| DPDT | Dos polos conmutadores | Conmutar fase y neutro, o dos circuitos independientes |
| 4PDT | Cuatro polos conmutadores | Relés de interfaz que llevan varias señales desde una sola salida de control |
Verifique también si el contacto es de corte simple o doble, y si el relé es sellado o abierto. Los relés sellados toleran ambientes con polvo y humedad; los abiertos son más económicos, pero necesitan un gabinete limpio.
Relés de interfaz y zócalos
En los tableros de control industrial, el relé de interfaz sobre zócalo enchufable es la solución estándar, y con razón. El zócalo ofrece una conexión mecánica que se puede reemplazar sin soldadura, el relé se cambia en segundos durante una falla y el mismo zócalo acepta relés de varios fabricantes.
- Cantidad y disposición de pines. Los zócalos de pines redondos de 8 y 14 pines son los estándares comunes, y los zócalos de cuchilla también se usan ampliamente. Haga coincidir el zócalo con el relé y verifique el pinout en lugar de suponer que la cantidad de pines es suficiente.
- Capacidad de corriente del zócalo. El zócalo también conduce la corriente de contacto. Un zócalo con menor capacidad que el relé anula el propósito.
- Clip de retención. La vibración afloja los relés enchufables. Use el clip.
- Indicación de estado. Una bandera mecánica o un indicador LED ahorran mucho tiempo de diagnóstico en campo.
- Estrategia de repuestos. Usar una sola familia de relés en todo el tablero reduce la cantidad de números de repuesto que debe mantener en inventario.
Lista de verificación para la selección
- Enumere la tensión de la bobina, la tensión máxima de alimentación y la corriente de accionamiento disponible.
- Clasifique la carga: resistiva, inductiva, capacitiva, lámpara, motor o nivel de señal.
- Encuentre la capacidad de contacto para ese tipo de carga a la tensión real de operación y verifique si es AC o DC.
- Estime la corriente de irrupción y compárela con cualquier valor de irrupción o de motor de la hoja de datos.
- Elija la configuración de contactos: NA, NC, conmutador o varios polos.
- Elija el material de contacto: aleación de plata para cargas de potencia, oro para cargas de señal.
- Decida entre un relé para PCB y un relé enchufable sobre zócalo.
- Confirme el rango de temperatura de operación, la vida mecánica esperada y la vida eléctrica con su carga.
- Planifique el diodo de flyback, el snubber o el limitador de irrupción como parte del diseño, no como una corrección posterior.
Cómo podemos ayudar
Envíenos la descripción de la carga, no solo la corriente: qué se conmuta, a qué tensión, en AC o DC y con qué frecuencia. Le recomendaremos la familia de relés, la disposición de contactos y el zócalo, y le diremos cuál será la vida real del contacto con su carga.
Para el armado de tableros, envíe la lista completa. Los relés de interfaz suelen ser más económicos y rápidos de suministrar como conjunto con zócalos que de a un número de parte por vez.
