Relais

Asignaturas:

Introducción
Circuitos de relé
Medidas con relé apagado y encendido
Solución de problemas
Ubicaciones de retransmisión

Introducción:
El relé se utiliza a menudo en la electrónica del automóvil en el circuito de potencia de los consumidores, a través del cual fluye mucha corriente. Cuanto mayor sea el amperaje, más grueso será el cableado Tiene que hacerse. El diámetro del cable determina la corriente máxima permitida. Queremos evitar en la medida de lo posible los cables gruesos, porque de lo contrario los mazos de cables se vuelven demasiado grandes y propensos a sufrir interferencias. Un segundo ejemplo, y aún más importante, del uso de relés es el controlado por una ECU. Una corriente alta se asocia con más calor. Queremos mantener el calor fuera de la ECU tanto como sea posible. Ejemplos de componentes eléctricos controlados por un relé incluyen:

Ventilador de refrigeración del motor;
Bocina;
Calefacción de la luneta trasera;
ECU;
Inyectores y bobina de encendido (motor de gasolina);
Bomba de refuerzo de combustible;
Luces tenues, altas y/o antiniebla.

Las siguientes dos imágenes muestran un esquema del relé y una imagen de un relé real. En el relé encontramos cuatro conexiones con códigos DIN estándar:

Entrada de corriente de control (86)
Salida de corriente de control (85)
Entrada de corriente principal (30)
Salida de corriente principal (87)

Un relé convierte una pequeña corriente de control en una gran corriente principal. Ésta es una frase estándar que muchos estudiantes y técnicos saben pronunciar. Cuando es necesario realizar mediciones en un circuito de relés, a menudo la gente se confunde con la codificación: ¿por dónde fluye la corriente de control y la corriente principal? ¿Y cómo se deben tomar medidas para comprobar si el relé funciona correctamente? Los siguientes párrafos describen cómo funciona el relé, qué voltajes debe medir en un relé que funcione correctamente y cómo se pueden encontrar fallas.

La siguiente imagen muestra un relé habilitado y deshabilitado.

Relé desactivado:
El interruptor (carcasa roja) está ubicado en el diagrama entre la salida del relé (terminal 85) y la tierra de la batería (cuerpo). En realidad, este interruptor puede estar ubicado en el tablero, por ejemplo el interruptor de las luces antiniebla.
Relé habilitado:
En el momento en que el conductor acciona el interruptor, los contactos se cierran. Esto cierra el circuito de corriente en el lado de corriente de control. Una corriente fluye desde el positivo de la batería, a través de 86, la bobina del relé, y a través de 85 y el interruptor a tierra. Debido a que la corriente fluye a través de la bobina, se vuelve magnética y cierra el interruptor entre las clavijas 30 y 87. También allí se crea un circuito cerrado. Una corriente principal fluye a través del positivo de la batería, a través del fusible hasta el terminal 30 del relé, después de lo cual la corriente se alimenta al consumidor a través del terminal 87. El consumidor se enciende.

Las imágenes suelen mostrar una lámpara como consumidor. En realidad, estos pueden ser, por supuesto, otros consumidores/actuadores eléctricos. Para un circuito de relés no importa qué tipo de consumidor se controle.

La corriente de control a través de un relé suele estar entre 150 y 200 mA (0,15 – 0,2 A). La corriente principal puede ser de hasta 20 o 50 A. La corriente principal máxima permitida suele estar indicada en la carcasa del relé.

Circuitos de relé:
Con un relé, se activa una corriente de control de baja corriente mediante un interruptor que podemos accionar manualmente, o mediante un unidad de control (ECU). El circuito con la ECU se encuentra en la mayoría de los vehículos modernos.

Un relé puede estar conectado a tierra o positivo. Para el funcionamiento de un relé, no importa si se enciende mediante la conexión de una fuente de alimentación o de tierra: tan pronto como el relé recibe un más y un menos, la corriente fluirá a través de la bobina. Las tres imágenes siguientes muestran un circuito de tierra con un interruptor y una ECU, y un circuito positivo.

Las versiones en las que un dispositivo de control enciende y apaga la corriente de control tienen varias ventajas:

El conductor puede ordenar a la unidad de control que encienda el consumidor. Esto se puede hacer con un interruptor en el tablero o mediante la computadora digital de a bordo (posiblemente a través de la pantalla multimedia);
La ECU puede encender y apagar el relé por sí misma en respuesta a una señal del sensor (por ejemplo: temperatura del motor alto, ventilador encendido), o apague la bomba de combustible cuando la ECU del airbag registre un accidente. Por tanto, el control mediante la ECU proporciona comodidad, pero también un mayor grado de seguridad.

En los diagramas de esta figura, el terminal 86 se considera una entrada y el 85 se considera una salida. En la práctica, vemos regularmente a los fabricantes invertir estos pines: 85 voltios entran en 12 y 86 se conecta a tierra. Luego, el relé se puede conectar nuevamente al positivo o a tierra. Esto a menudo se puede buscar en el esquema; de lo contrario, las mediciones mostrarán cómo está conectado el relé en el vehículo.

Medidas con relé apagado y encendido:
La introducción describe cómo se crean la corriente de control y la corriente principal. Cuando un consumidor ya no funciona, normalmente se lee primero la memoria de fallos y se mide la tensión en el consumidor. Inmediatamente Medición V4 se puede determinar si hay una resistencia de transición o una interrupción en el suministro de energía o en tierra. Cuando un cable se rompe, un zeking está defectuoso, o un interruptor permanece en posición "abierto", medimos un valor que no es igual a 3 voltios en V4 y/o V0: es decir, algo está pasando. Esta sección muestra medidas de muestra para verificar los voltajes en el relé. Asumimos la situación donde 86 es la entrada y 85 la salida del lado de la corriente de control. El párrafo anterior explicaba que a veces los fabricantes revierten esto.

Relé desactivado:
Este texto trata sobre las medidas que se muestran en las cuatro imágenes siguientes. Con el relé apagado medimos con el multímetro la tensión en los cuatro pines (86, 85, 30 y 87) en relación a tierra (cuerpo o con una pinza de cocodrilo en el terminal de tierra de la batería).

Medida 1: la entrada del lado de corriente de control del relé (pin 86) contiene 12 voltios (o 24 voltios para un vehículo comercial);
Medida 2: el voltaje no se consume con un relé apagado, por lo que es de 12 voltios en el pin 85;
Medida 3: hay 30 voltios en la entrada del lado de corriente principal (pin 12);
Medida 4: debido a que el relé no está energizado, el interruptor del relé está abierto y hay un voltaje de 87 voltios en el pin 0.

Terminal 86:	12 v
Terminal 85:	12 v
Terminal 30:	12 v
Terminal 87:	0 v

Relé habilitado:
El interruptor está cerrado. Los terminales A1 y A2 están conectados entre sí. El circuito de control se cierra y comienza a fluir una corriente de control. Con un relé encendido, volvemos a medir la tensión en los cuatro pines (86, 85, 30 y 87) con respecto a tierra.

Medida 1: 86 voltios están presentes en la entrada del lado de corriente de control del relé (pin 12);
Medida 2: el voltaje se consume con el relé encendido y se convierte en magnetismo, por lo que es 0,1 voltio en el pin 85;
Medida 3: hay 30 voltios en la entrada del lado de corriente principal (pin 12);
Medida 4: debido a que el relé está energizado, el interruptor del relé está cerrado y hay un voltaje de 87 voltios en el pin 12.

Terminal 86:	12 v
Terminal 85:	0,1 v
Terminal 30:	12 v
Terminal 87:	12 v

Solución de problemas:
Si el consumidor/actuador no funciona correctamente, podemos medir los voltajes en las conexiones del relé para determinar la causa del mal funcionamiento. Si un relé no se enciende, la causa puede ser un relé defectuoso, pero si el fusible está defectuoso y el relé no recibe ningún voltaje de entrada, no puede cambiar nada. con cuatro mediciones en el relé (siempre relativo a tierra) podemos descartar muchas cosas y buscar más específicamente la interrupción exacta.

Fallo 1: el relé no se enciende
El relé está conectado a tierra mediante el interruptor, pero no fluye corriente de control. Como resultado, no fluye corriente principal. El voltaje en el pin 87 permanece en 0 voltios. Esto da lugar a medir los otros pines del relé. Después del encendido se mide la diferencia de voltaje entre los pines 86 y 85 y aquí se miden 12 voltios. En esta situación la bobina se interrumpe.

La diferencia de voltaje entre un relé que funciona correctamente es de 12 voltios, porque el voltaje se ha agotado. Con esta medida parece bien, pero no lo es. Con una bobina interrumpida también medimos 12 voltios, porque en las clavijas de medición se mide una diferencia de 12 voltios: en la clavija de medición roja entran 12 voltios y en la clavija de medición negra, a través del interruptor cerrado, se lee 0 voltios.

Si se sospecha que la bobina del relé está rota, se puede medir la resistencia. El relé debe ser desmantelado y ya no forma parte del circuito de alimentación. Podemos medir la resistencia entre los pines 86 y 85 en las conexiones de relé separadas.

Resistencia a través de la bobina: alrededor de 60 a 80 ohmios: OK
resistencia a través de la bobina: infinitamente alta (1. o OL): interrupción

Fallo 2: el relé no se enciende
Al accionar el interruptor (carcasa roja) o después de encender la ECU, el consumidor permanece apagado. La medición en el pin 85 mide 12 voltios con respecto a tierra. Con esto podemos concluir que no se ha consumido voltaje en la bobina, por lo que la bobina no se ha vuelto magnética.

Una medición de diferencia entre el pin 85 y el pin A1 en el interruptor mostrará si el cable está interrumpido o si el problema ocurre en el interruptor:

Diferencia de voltaje entre 85 y A1: 12 voltios: cable roto
Diferencia de voltaje entre 85 y A1: 0 voltios: el problema no está en el cable.

Cuando el cable está bien, hay 12 voltios en ambos lados del cable, lo que significa que medimos una diferencia de 0. Si medimos una diferencia de 12 voltios a través del interruptor (A1 comparado con A2), entonces la interrupción está en el interruptor. En otras palabras: el interruptor permanece abierto. También medimos estos 12 voltios cuando el interruptor no está en funcionamiento.

Fallo 3: el consumidor permanece encendido.
Una posible queja del cliente es que el ventilador de refrigeración del vehículo sigue funcionando aunque el vehículo esté estacionado y bloqueado durante algún tiempo. El cliente lo notó por el ruido que provenía del ventilador. Otra posibilidad es que un cliente informe de un problema de corriente de fuga: la batería siempre está vacía después de una parada relativamente breve, mientras que el estado de la batería y el sistema de carga son correctos. Hablaremos de ello entonces. corriente de fugao un consumidor clandestino.

Las mediciones muestran que no fluye corriente de control (hay 85 voltios en el pin 12), pero sí fluye corriente principal.

En este caso, la causa es un interruptor de relé "pegajoso". El interruptor entre 30 y 87 permanece cerrado aunque la bobina no sea magnética. La causa puede ser la vejez, donde se queman los contactos.

Fallo 4: el relé se enciende, pero el consumidor no funciona
Al encender el relé, en la mayoría de los casos escuchará cómo se cierra el interruptor entre 30 y 87. El pin 86 tiene 12 voltios y el pin 85 tiene 0,1 voltios en comparación con tierra. Esto significa que fluye una corriente de control y se consume la tensión en la bobina. Por tanto, el circuito de control está bien.

El pin 30 tiene 0 voltios en comparación con tierra. El relé ha cerrado el circuito principal, pero si no entra nada en él, no se puede conmutar nada. En este caso el fusible está defectuoso.

Un zeking no simplemente se descompone. Ha pasado una corriente demasiado alta a través del fusible, por lo que es importante buscar la causa. Por ejemplo, es posible que haya demasiados consumidores conectados al fusible (piense en varias conexiones de 12 voltios para accesorios) o que se haya instalado en el pasado un fusible con el valor incorrecto.

Fallo 5: el relé se enciende, pero el consumidor no funciona
Cuando los voltajes en las cuatro conexiones del relé son correctos, puede estar seguro de que el relé está controlado correctamente, los voltajes de entrada son correctos y el relé funciona correctamente. El voltaje en el pin 87 pasa a ser de 12 voltios cuando se enciende el relé y vuelve a ser de 0 voltios cuando se apaga.

Si el consumidor no funciona, es muy probable que el propio consumidor esté defectuoso o que haya un cable roto entre el relé y el consumidor, o entre el consumidor y tierra. En ese caso, una medición V4 del consumidor proporcionará una solución para determinar la ubicación de la falla.

Cuando el voltaje en el consumidor es igual al voltaje de la batería, es decir, 12 voltios, el consumidor está defectuoso. En este ejemplo el filamento del aceite roto.

Fallo 6: el relé se enciende, el consumidor funciona, pero no lo suficientemente bien
El consumidor sí funciona, pero a media potencia. En una lámpara esto se puede reconocer por una luz débil, lo que se nota especialmente si hay varias lámparas encendidas y una de ellas difiere en brillo. Un consumidor también podría ser un motor eléctrico que gira lentamente o una bocina que produce muy poco sonido. En ese caso ingresamos un Medición V4 hacia la sección de flujo principal. El relé enciende al consumidor, por lo que no tenemos que centrarnos en la parte de la corriente de control.

Con la medida V4 en la imagen inferior izquierda vemos que la lámpara enciende a 9 voltios, mientras que el voltaje de la batería es de 12 voltios. En el V3 (del positivo de la batería al positivo de la lámpara) se mide una diferencia de voltaje de 3 voltios. Este se pierde en el circuito positivo. Las mediciones de seguimiento mostrarán si la pérdida de voltaje ocurre antes del relé, en el relé o después del relé (entre el pin 87 y B1). La imagen en la parte inferior derecha muestra que la diferencia de voltaje en el relé (30 en comparación con 87) es de 3 voltios. La pérdida de voltaje se produce en el relé. Los contactos del interruptor están sucios o quemados, provocando una resistencia de transición.

Samenvating:
Debido a la extensa descripción de las fallas y las imágenes de gran tamaño, aquí se enumera un resumen de las diversas fallas y causas:

almacenar 1: el relé no se enciende porque la bobina del relé está rota. La corriente ya no puede fluir a través de la bobina, lo que significa que la bobina ya no puede volverse magnética. La rotura se puede detectar midiendo la resistencia: entre 60 y 80 ohmios es bueno, infinitamente alto significa una interrupción;
almacenar 2: el relé no se enciende porque el cable entre el pin 85 (salida de corriente de control) del interruptor está interrumpido. En ese caso, el voltaje en el pin 85 sigue siendo de 12 voltios, incluso cuando está encendido;
almacenar 3: el relé se pega, provocando que el consumidor permanezca encendido. El voltaje en el pin 87 sigue siendo de 12 voltios, incluso si el relé no está activado. Esto se puede notar al ser visto u oído, pero en un “silencio” (clandestino) consumidor, la batería está agotada;
almacenar 4: el relé se enciende, pero el consumidor no funciona debido a un fusible defectuoso;
almacenar 5: debido a que el consumidor está defectuoso, ya no funciona. Las cuatro medidas en el relé descartan que sea el control;
almacenar 6: una resistencia de transición garantiza que el consumidor/actuador funcione peor. La medición V4 se puede utilizar para detectar la ubicación de la resistencia de transición. En el ejemplo, se mide una diferencia de voltaje en el interruptor entre 30 y 87, lo que muestra que hay una pérdida de voltaje debido a la resistencia de transición en el relé.

Conclusión
Las seis posibles causas de avería que podemos encontrar en los vehículos demuestran la importancia del conocimiento y la habilidad para medir las tensiones en el relé. La medición de las cuatro conexiones proporciona rápidamente una dirección de búsqueda y uno sabe rápidamente si algo anda mal en la corriente de control de entrada o salida, en la entrada o salida de la corriente principal o en el relé.

Ubicaciones de retransmisión:
Los relés suelen estar montados en un solo lugar del automóvil. Esto puede estar en la caja de fusibles (como se muestra en la imagen) o en una placa de relés separada. También puede haber relés montados en el compartimiento del motor, como el relé del ventilador de enfriamiento del motor. Las posiciones de los relés se pueden encontrar en el manual de instrucciones del coche y/o documentación de taller.

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