Curso de Electrónica Básica #2.6 – Relés: Funcionamiento, Tipos, Aplicaciones y Ejemplos

Introducción

Los relés son dispositivos electromecánicos fundamentales en electrónica y electricidad. Funcionan como interruptores controlados a distancia, capaces de manejar altas corrientes y tensiones con un control de baja potencia. Desde los primeros sistemas de telégrafo hasta la automatización industrial moderna, los relés han sido claves en el desarrollo de la tecnología eléctrica.

En este capítulo del Curso de Electrónica Básica, exploraremos todo lo que necesitas saber sobre los relés: qué son, cómo funcionan, sus tipos, simbología, mediciones, fórmulas básicas, aplicaciones reales, simulaciones y prácticas experimentales.

¿Qué es un relé?

Un relé es un interruptor que se acciona mediante un electroimán. Cuando se aplica corriente a la bobina, se genera un campo magnético que atrae un contacto móvil, cerrando o abriendo un circuito eléctrico.

En pocas palabras:
👉 Controla un circuito de alta potencia con una señal de baja potencia.

Antecedentes históricos

Los relés surgieron en el siglo XIX, asociados al telégrafo eléctrico de Samuel Morse. Posteriormente, se convirtieron en elementos básicos de la electrónica industrial y de control, antes de que aparecieran los transistores y circuitos integrados.

Hoy en día, aunque muchos circuitos usan componentes de estado sólido, los relés siguen siendo insustituibles en ciertas aplicaciones gracias a su robustez, aislamiento galvánico y capacidad de manejar cargas altas.

Funcionamiento de un relé

El funcionamiento de un relé se puede resumir en tres partes:

1. Bobina: al aplicar corriente, genera un campo magnético.
2. Núcleo móvil (armadura): el campo magnético atrae una pieza metálica móvil.
3. Contactos: según el diseño, se cierran o abren para permitir o interrumpir el paso de corriente en otro circuito.

Ejemplo simple:

• Una señal de 5 V proveniente de un microcontrolador activa la bobina.
• El relé conmuta un circuito de 220 V AC, encendiendo una lámpara.

Apariencia y simbología de los relés

• Apariencia física: suelen venir en encapsulados plásticos con terminales para conexión.
• Simbología: un rectángulo representa la bobina, y los contactos se representan con líneas móviles que indican la conmutación.
• Se emplean abreviaturas como SPDT, DPDT (Single Pole Double Throw, Double Pole Double Throw).

Tipos de relés

Existen diferentes tipos, entre los más comunes están:

1. Electromecánicos clásicos: los más usados en aplicaciones generales.
2. De estado sólido (SSR): sin partes móviles, controlan mediante semiconductores.
3. Temporizados: incluyen retardos en la activación o desactivación.
4. De protección: usados en sistemas eléctricos para detectar fallas.
5. Miniatura o PCB: pequeños, diseñados para circuitos impresos.
6. Automotrices: diseñados para 12V o 24V, resistentes a vibraciones y temperaturas extremas.

Estructura interna de un relé

• Bobina: devanado de cobre.
• Núcleo: parte metálica que concentra el campo magnético.
• Armadura móvil: pieza que se desplaza al ser atraída.
• Muelle de retorno: devuelve la armadura a su posición original.
• Contactos: puntos que se abren o cierran según el diseño.

Planos y conexiones de relés

En los esquemas eléctricos, se representan mediante su bobina y sus contactos.
Ejemplo:

• Relé SPDT: tiene una entrada común (C), un contacto normalmente cerrado (NC) y otro normalmente abierto (NO).

Conexión típica:

• El microcontrolador envía señal a la bobina.
• El relé conmuta la carga conectada a 220V.

Mediciones y pruebas en relés

1. Medición de resistencia de la bobina con multímetro (para verificar continuidad).
2. Prueba de activación: aplicar el voltaje nominal y escuchar el “clic” del contacto.
3. Verificación de contactos: medir continuidad entre C, NC y NO al activar/desactivar el relé.

Codificaciones de relés

• Tensión de bobina: 5V, 12V, 24V, etc.
• Corriente máxima de contactos: 5A, 10A, 30A…
• Número de polos y tiros: SPST, SPDT, DPDT.

Ejemplo: Relé 12VDC 10A SPDT → funciona con 12 V en la bobina, soporta 10A y tiene un contacto conmutado.

Matemática y fórmulas relacionadas

1. Ley de Ohm en la bobina:

Donde:

• I = corriente en la bobina
• V = voltaje de activación
• R = resistencia de la bobina

1. Potencia de activación:

1. Capacidad de carga: se determina con la corriente máxima de los contactos:

Aplicaciones prácticas de los relés

Los relés se encuentran en:

• Control de motores eléctricos.
• Encendido de lámparas de alta tensión.
• Sistemas automotrices (luces, claxon, ventiladores).
• Automatización industrial.
• Domótica y control inteligente.
• Sistemas de seguridad y alarmas.

Ejemplos de uso de relés

1. Control de lámpara con microcontrolador: usando un relé de 5V para encender una lámpara de 220V.
2. Arranque de motor trifásico: relés y contactores controlan el paso de corriente.
3. Automoción: activar luces antiniebla desde una señal de bajo voltaje.

Problemas comunes y soluciones

• Bobina abierta o quemada: reemplazo necesario.
• Contactos sulfatados o desgastados: limpieza o sustitución.
• Ruidos eléctricos (rebote de contactos): uso de diodos flyback o filtros RC.

Simulación de relés (Proteus)

En Proteus se pueden simular relés insertando el componente desde la librería.
Ejemplo práctico:

• Relé de 5V controlado por un transistor.
• Carga: lámpara de 220V simulada.
• Visualización del cambio de estado en los contactos.

La simulación permite verificar:

• Tiempos de respuesta.
• Estado de los contactos.
• Corriente en bobina y carga.

Experimentación con relés

Para experimentar en el laboratorio:

1. Conectar un relé de 5V o 12V a una fuente regulada.
2. Usar un diodo 1N4007 en paralelo con la bobina (protección).
3. Conectar una lámpara o un LED de alta potencia como carga.
4. Medir con el multímetro el cambio de voltaje entre NC y NO.

Precaución ⚠️: al trabajar con tensiones de red (110V/220V), usar guantes dieléctricos y un transformador de aislamiento.

Conclusión

El relé es uno de los elementos más importantes en la electrónica básica y aplicada. Aunque hoy existen componentes más modernos, los relés siguen siendo vitales en la automatización, control y sistemas eléctricos de todo tipo.

Con este capítulo (#2.6) del Curso de Electrónica Básica, ahora tienes la base para reconocerlos, medirlos, simularlos y aplicarlos en tus proyectos.

👉 Próximamente seguiremos avanzando con más componentes esenciales.