Um **relé** é uma **chave eletromecânica** que usa uma pequena corrente de controle para energizar um eletroímã, que mecanicamente abre ou fecha um circuito separado de maior potência. Ele fornece **isolamento galvânico** entre circuitos de controle e carga.
Componentes Principais
- Bobina (Eletroímã): Entrada do circuito de controle. Tensões nominais: 5V, 12V, 24V DC; 120V, 240V AC.
- Armadura: Alavanca ferromagnética atraída pelo campo da bobina.
- Contatos: Pastilhas condutivas (AgNi, AgSnO₂, W) que conduzem corrente de carga.
- Mola: Retorna armadura à posição padrão quando desenergizada.
- Núcleo/Ioke: Completa circuito magnético.
Formas de Contato (Nomenclatura Padrão)
| Forma | Descrição | Estado (Desenergizado) | Estado (Energizado) |
|---|
| SPST-NO (Forma A) | 1 Polo, 1 Contato, Normalmente Aberto | Aberto | Fechado |
| SPST-NC (Forma B) | 1 Polo, 1 Contato, Normalmente Fechado | Fechado | Aberto |
| SPDT (Forma C) | 1 Polo, Duplo Contato (Reversão) | COM-NC Fechado | COM-NO Fechado |
| DPDT (2 Forma C) | 2 Polos, Duplo Contato | Duas reversões independentes | |
Vantagens-Chave
- Isolamento: Bobina e Contatos tipicamente 1,5kV–4kV rigidez dielétrica. Lógica de controle (3,3V MCU) comuta 240V AC mains com segurança.
- Ganho de Potência: 50 mW na bobina comuta 10A × 250V = 2500 VA de carga.
- Múltiplos Polos: Uma bobina comuta vários circuitos independentes simultaneamente.
- Padrões Fail-Safe: Contatos NC mantêm circuitos de segurança (ex.: E-stop, intertravamento de guarda) fechados até bobina *falhar* ou energia perdida.
Relé vs. Relé de Estado Sólido (SSR) vs. Contator
| Dispositivo | Mecanismo | Velocidade | Vida (Ciclos) | Fuga | Melhor Para |
|---|
| Relé EM | Mecânico | 5-20 ms | 10⁵ - 10⁷ | Zero | Uso geral, isolamento, segurança |
| SSR | Opto + Triac/MOSFET | µs - ms | 10⁹+ (sem desgaste) | µA (AC) | Ciclagem alta, silencioso, aquecimento PID |
| Contator | Mecânico (Grande) | 20-50 ms | 10⁶ | Zero | Partida de motor, >20A, 3-fase |
Práticas Críticas de Projeto
- Diodo Flyback (Bobina DC): Obrigatório através da bobina (1N4007) para limitar kickback indutivo (protege driver transistor).
- Snubber / RC / Varistor (Bobina/Carga AC): Suprime arco nos contatos e EMI.
- Derating: Rating carga resistiva ≠ Indutiva (motor). Verifique curvas AC-15 / DC-13.
- Corrente de Partida (Inrush): Capacitiva (drivers LED) ou Lâmpada (filamento frio) inrush pode soldar contatos NO. Use relés "Tungsten" ou "Capacitive" rated / Pré-carga.
Aplicações Típicas
- Automotivo: Faróis, bomba combustível, solenoide partida, HVAC.
- Industrial: Partidas de motor, relés de segurança (contatos force-guided), cartões saída PLC.
- Residencial: Termostato → Fornalha, Porta garagem, Smart switch (dentro).
- Sistemas de Potência: Relés de proteção (bicho diferente — medem V/I, disparam disjuntor).
