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Disparos de Relés para Control Remoto (ART725S)

¿Cómo disparar un relé? Para muchos este asunto puede ser demasiado simple, hasta el punto de no causar ninguna preocupación, hasta el momento en que resuelvan verificarlo en la práctica. En realidad, el disparo de un relé, tanto cuando se habla de radio control como en otras aplicaciones, es un asunto que merece mucha atención, pues pequeños descuidos pueden comprometer su desempeño. En este artículo enfocamos algunos circuitos simples para el disparo de relés.

Nota: las técnicas indicadas también sirven para acoplar relés a microcontroladores en shields.

No basta con conectar la bobina de un re! Ê a la fuente de señal para que responda dócil y rápidamente, cerrando sus contactos.

En primer lugar tenemos que saber si la señal que se está aplicando a su bobina es lo que realmente necesita para operar y, en segundo lugar, necesitamos saber si la corriente que va a ser controlada por sus contactos está dentro de sus capacidades.

Un relé es un interruptor electromecánico, es decir, un dispositivo que cierra un par o más de contactos a partir de la acción del campo magnético provocado por la corriente que circula a través de una bobina.

En la figura 1 hemos representado, de manera simplificada, un relé con un par de contactos sólo, que puede tener las posiciones NA (normalmente abierto) y NF (normalmente cerrado).

 

Figura 1 - El relé básico
Figura 1 - El relé básico

 

Cuando la corriente circula por la bobina, se crea un campo magnético que atrae la armadura, moviendo así los contactos de modo que actúen sobre el circuito de carga.

Para que la acción del relé ocurra es necesario que la corriente que circula por la bobina tenga una intensidad mínima. Esta intensidad se da también por la tensión aplicada entre sus extremos por la simple aplicación de la ley de Ohm.

Dividiendo la tensión por la resistencia de la bobina tenemos la corriente circulante.

Pues bien, en muchas aplicaciones, la simple conexión del relé al circuito puede no llevar a los resultados esperados por diversos motivos. Uno de ellos sería la incapacidad del propio circuito de mantener la tensión capaz de proporcionar la corriente que causa su disparo.

En otros casos, el propio tipo de señal disponible no corresponde al que llevaría el relé a una operación continua.

Teniendo en cuenta estos casos, en las aplicaciones tanto de radio control como de otras áreas, damos a continuación algunos circuitos interesantes para ser usados en el disparo de pequeños relés.

 

CIRCUITOS PRÁCTICOS

Comenzamos por la configuración más simple, mostrada en la figura 2, que se utiliza cuando la corriente disponible para el disparo es insuficiente para accionar el relé.

 

Figura 2 - Uso de transistores
Figura 2 - Uso de transistores

 

En este caso, usamos un transistor como conductor, capaz de multiplicar la corriente sensiblemente hasta obtener un valor que dispare el relé.

La corriente de colector del transistor debe ser mayor que la exigida por el relé.

Así, los transistores como el BC548 se pueden utilizar para disparar relés de hasta 200 mA.

El valor de R1 en el circuito depende de la amplificación deseada. De un modo aproximado podemos calcular este resistor de la siguiente forma:

Se sustrae 0,6 V de la tensión de alimentación del circuito, que debe ser igual a la requerida por el relé para su disparo. Llamamos a este resultado de (1).

V = V1 - 0,6 (1)

Después, dividimos la corriente requerida para el disparo del relé por la ganancia mínima que suponemos tener el transistor usado. En el caso de un BC548 podemos fijarlo en 125.

Llamamos este resultado de (2).

Ib = l / 125 (2)

Para encontrar el valor de la resistencia R1, terminado dividiendo el valor encontrado en (1) el valor obtenido en (2).

R1 = V1 / b

Sólo podemos adelantar que, para un relé de 100 mA, con este circuito será suficiente una corriente de 1 mA para hacer su disparo.

En la figura 3 tenemos otra aplicación interesante con dos transistores, que consiste en una etapa inversora.

 

Figura 3 - Circuito con dos transistores
Figura 3 - Circuito con dos transistores

 

Este circuito se utiliza cuando deseamos que el relé dispare en ausencia de señal de entrada. En resumen, cuando aplicamos la señal en Q1 el relé se apaga.

Los transistores usados pueden ser los BC547 o BC548, si el relé tiene una corriente de operación de hasta 100 mA (reducimos el valor a la mitad del máximo soportado en la teoría, para evitar su sobrecarga).

El diodo zener estabiliza el funcionamiento del circuito y es de 5,6 V x 400 mW.

En la figura 4 tenemos un circuito de gran sensibilidad que permite el control de un relé a partir de una señal de 6 V con sólo 1 mA de corriente disponible.

 

Figura 4 - Circuito de gran sensibilidad
Figura 4 - Circuito de gran sensibilidad

 

La sensibilidad máxima está determinada por el punto de ajuste del potenciómetro en el límite del disparo del relé. Este relé debe tener una corriente de bobina de hasta 100 mA con una tensión de funcionamiento un poco menor que la tensión de alimentación.

El diodo conectado en paralelo con la bobina del relé tiene la finalidad de proteger el transistor, pues en la apertura y cierre de los contactos ocurren pulsos de tensiones muy elevadas que podrían fácilmente dañar este componente.

La resistencia de los emisores de los transistores debe tener su valor encontrado experimentalmente para un mejor rendimiento del circuito.

Podemos considerar esta configuración como un Schmitt Trigger, es decir, un circuito de conmutación rápida en el momento en que la tensión alcanza un determinado valor.

Pasamos finalmente al circuito de la figura 5, que es un multivibrador biestable para el control de relé.

 

Figura 5 - Relé biestable
Figura 5 - Relé biestable

 

Su alimentación se realiza con una tensión de 12 V y su funcionamiento puede ser analizado de la siguiente manera:

El pulso aplicado a la base del primer transistor, llevando a la conducción arma el circuito, desactivando el relé. Este pulso debe tener polaridad positiva e intensidad de acuerdo con la sensibilidad del transistor, necesaria para el disparo del relé.

Para activar el relé, el pulso se aplica en la otra entrada, llevando el transistor Q2 a la conducción.

La duración mínima de los pulsos que llevan a la conmutación es dada por los capacitores de realimentación.

 

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