¿Cuáles son los principales tipos de relés y cuál debería usar?

En esencia, los relés se dividen en dos grandes categorías: los relés electromecánicos (EMR), que conmutan los circuitos mediante contactos físicos móviles, y los relés de estado sólido (SSR), que se basan en semiconductores y no tienen piezas móviles.

Cada tipo tiene sus propias características: capacidad de carga, comportamiento de conmutación, configuración de contactos y aplicaciones.

Elegir el relé adecuado depende por completo de los requisitos de tu carga. Por ejemplo, un relé pensado para una resistencia calefactora de alterna probablemente fallará si lo usas para accionar un motor de continua o para conmutar señales delicadas de sensores.

En esta guía vas a aprender:

• Los tipos de relés estándar, comparados en una sola tabla con componentes de ejemplo
• Cuándo usar un relé electromecánico y cuándo uno de estado sólido
• Cómo interpretar las configuraciones de contactos SPST, SPDT, DPDT y Form A, B y C
• Cómo elegir el tipo de relé adecuado para tu PCB

Figura: tipos de relés más comunes

Tipos de relés de un vistazo: tabla comparativa

La tabla compara 14 tipos de relés estándar según su elemento de conmutación, su capacidad típica y la carga para la que son más adecuados, e incluye un componente de ejemplo de JLCPCB para cada uno.

Relé electromecánico frente a relé de estado sólido

Elige un relé electromecánico (EMR) cuando necesites pocas pérdidas, una desconexión completa en estado de reposo o la flexibilidad de conmutar cargas de alterna y de continua con el mismo relé, siempre que sus contactos tengan la capacidad adecuada.

Elige un relé de estado sólido (SSR) cuando necesites conmutar de forma rápida, silenciosa o muy frecuente sin el desgaste de los contactos mecánicos.

En resumen, un EMR conduce con muy pocas pérdidas, pero sus contactos se desgastan, mientras que un SSR conmuta sin desgaste, pero tiene caída de tensión y deja pasar una pequeña corriente de fuga.

• Elige un EMR para: cargas de red y de potencia en continua que conmutan pocas veces por hora, conmutación mixta de CA y CC, y cargas que deben quedar totalmente desconectadas en reposo.
• Elige un SSR para: calefactores y cargas que conmutan muchas veces por minuto, productos silenciosos y equipos expuestos a vibraciones.

¿Qué es un relé y cómo se clasifican los tipos de relés?

Un relé es un interruptor accionado eléctricamente. Una pequeña señal de control en su entrada conmuta un circuito de carga independiente y aislado eléctricamente, de modo que un circuito lógico de 5 V puede controlar una carga de red o de alta corriente.

En un EMR, una bobina mueve una armadura que abre o cierra los contactos metálicos. En un SSR, un LED de entrada activa una salida semiconductora fotosensible. Para ver cómo se dibuja cada tipo en un esquema, consulta la guía del símbolo de relé.

Figura: vista en corte de un relé electromecánico y diagrama de bloques de un relé de estado sólido.

Los tipos de relés se clasifican según cuatro criterios:

• Principio de conmutación: contactos electromecánicos o salida de estado sólido.
• Comportamiento de la bobina: monoestable, biestable (de enclavamiento) o polarizado.
• Configuración de contactos: el número de polos y vías, y si cada contacto es normalmente abierto o normalmente cerrado.
• Aplicación: la carga para la que está diseñado el relé, como señal, potencia, automoción, seguridad o control industrial.

Tipos de relés electromecánicos

Todos los relés electromecánicos se basan en el mismo principio de bobina y contactos, y se diferencian en la capacidad de los contactos, el tamaño, el sellado y el tipo de montaje. Estos son los siete tipos principales: relé de potencia de uso general, relé de potencia de alta corriente, relé de señal, relé reed, relé de automoción, relé industrial enchufable y relé de seguridad de contactos guiados.

1. Relé de potencia de uso general

Un relé de potencia de uso general conmuta cargas a tensión de red de hasta unos 10 A a partir de una pequeña bobina de continua. Es el típico relé en forma de cubo que encontrarás en muchos módulos de relés y en placas de control de electrodomésticos.

La mayoría son SPDT (Form C): en reposo, el terminal común está conectado al contacto normalmente cerrado y, al excitar la bobina, pasa al contacto normalmente abierto.

Ejemplos de la biblioteca de JLCPCB:

• SRD-05VDC-SL-C (C35449): relé SPDT de 5 V, con una capacidad de 10 A a 250 VAC según su hoja de datos
• SRD-12VDC-SL-C (C30431): su versión de 12 V
• G5NB-1A-E-DC5V (C48746): relé SPST-NO de perfil estrecho, de 5 A a 250 VAC

2. Relé de potencia para PCB de alta corriente

Un relé de potencia de alta corriente para PCB soporta entre 20 y 40 A a través de terminales montados en la placa. Puede conmutar calefactores, cargadores de vehículos eléctricos y salidas de inversores sin necesidad de un contactor aparte. Su capacidad en continua es menor que en alterna, porque la corriente continua no tiene pasos por cero que ayuden a extinguir el arco en los contactos.

Ejemplos de la biblioteca de JLCPCB:

• HF105F-1/005D-1HST (C2976768): relé SPST-NO de 5 V con una bobina de unos 900 mW

3. Relé de señal

Un relé de señal conmuta señales de bajo nivel de hasta 1 A o 2 A, aproximadamente, en un encapsulado DIP o SMD pequeño. Sus contactos suelen estar recubiertos de oro para mantener estable la resistencia de contacto con corrientes bajas.

Los relés de señal son muy adecuados para encaminar señales de audio, para utillajes de prueba, líneas de telecomunicaciones y cambios de escala en equipos de medida. Muchos son DPDT, así que una sola bobina conmuta dos canales independientes.

Ejemplos de la biblioteca de JLCPCB:

• G6K-2F-Y-TR DC5 (C47190): relé DPDT SMD de 1 A a 30 VDC
• G5V-1 DC5 (C28695): relé SPDT DIP de 1 A a 24 VDC con bobina de 150 mW

4. Relé reed

Un relé reed utiliza dos láminas ferromagnéticas selladas dentro de una cápsula de vidrio. La bobina que rodea la cápsula magnetiza las láminas y hace que se cierren; como su masa móvil es muy pequeña, el relé actúa más rápido que uno de armadura.

Figura: relé reed con dos láminas ferromagnéticas selladas en una cápsula de vidrio dentro de la bobina.

El S1A050000 tiene un tiempo de actuación máximo de 0,5 ms y una vida útil de 5 × 10⁷ maniobras con cargas de señal. Su punto débil es la corriente: conmuta como máximo 0,5 A, y los picos de corriente de una carga capacitiva pueden soldar las láminas, así que añade una resistencia en serie si la carga es capacitiva.

Ejemplos de la biblioteca de JLCPCB:

• S1A050000 (C150532): relé reed SPST-NO de 5 V con bobina de 10 mA
• SIP-HV1A05 (C22388647): relé reed de alta tensión que conmuta hasta 1,5 kVDC

5. Relé de automoción

Un relé de automoción conmuta cargas de continua en un vehículo, como ventiladores, luces y bombas, normalmente en sistemas de 12 V. Está diseñado para trabajar en continua a la tensión del vehículo, soportar corrientes de arranque elevadas y aguantar las temperaturas y vibraciones propias de un coche. Sus valores nominales de contacto se dan a 14 VDC o 16 VDC, por lo que no sirven para cargas de red de alterna.

Ejemplos de la biblioteca de JLCPCB:

• CMA51H-S-DC12V-C (C125689): relé SPDT de 12 V, de 15 A a 14 VDC, con una corriente de arranque máxima de 60 A
• BARK-S-112D (C22385002): relé SPDT de 12 V, de 30 A a 16 VDC

6. Relé industrial enchufable y zócalo

Un relé industrial enchufable se monta en un zócalo para carril DIN o para panel, de modo que se puede sustituir sin recablear el circuito. Muchos incluyen un LED indicador, que es lo que indica la «N» de MY2N. Estos relés suelen funcionar con una alimentación de control de 24 VDC o de red, y conmutan cargas típicas de cuadros de control, como electroválvulas, pilotos de señalización y bobinas de contactores.

Ejemplos de la biblioteca de JLCPCB:

• MY2N-GS-R DC24 (C51823247): relé enchufable DPDT de 24 VDC
• 14FF-2Z-A1 (C22456423): zócalo para relé de dos polos

Antes de pedir la pareja, comprueba que el patillaje del zócalo coincide con la hoja de datos del relé.

7. Relé de seguridad de contactos guiados

Un relé de seguridad de contactos guiados une mecánicamente sus contactos normalmente abiertos y normalmente cerrados, de modo que nunca puedan estar cerrados a la vez. Si un contacto normalmente abierto se suelda, el contacto normalmente cerrado asociado se queda abierto, lo que permite al circuito de supervisión detectar el fallo. Este diseño se usa en circuitos de parada de emergencia, protección de máquinas y controladores de seguridad.

Ejemplos de la biblioteca de JLCPCB:

• G7SA-2A2B DC24 (C397126): relé de 24 VDC con dos contactos normalmente abiertos y dos normalmente cerrados, de 6 A a 250 VAC

Relés biestables y polarizados

Los relés biestables y los polarizados son relés electromecánicos que se definen por cómo la bobina acciona y mantiene los contactos, no por su capacidad de carga. Elígelos cuando el consumo o la polaridad de la bobina sean importantes.

Relé monoestable frente a relé biestable

Un relé monoestable estándar tiene un único estado estable: solo mantiene la posición conmutada mientras la bobina está alimentada, y vuelve a reposo en cuanto se corta la alimentación.

La diferencia se nota en el consumo: la bobina de un SRD-05VDC-SL-C consume unos 70 mA a 5 V mientras el relé está activado, mientras que un relé biestable solo necesita un breve impulso para cambiar de estado. Un relé biestable conserva su último estado si se va la alimentación, pero los golpes o vibraciones durante el transporte pueden hacerlo cambiar, así que el firmware debe llevarlo a un estado conocido al arrancar.

Relé biestable de una bobina frente a uno de dos bobinas

Un relé biestable de una bobina se activa y se desactiva invirtiendo la polaridad de esa única bobina, lo que exige un puente H u otro circuito de control bidireccional. Un relé biestable de dos bobinas tiene una bobina de activación (set) y otra de desactivación (reset), y cada una se puede controlar con un simple interruptor en el lado bajo.

Figura: temporización de los impulsos de activación y desactivación en relés biestables de una y de dos bobinas.

El impulso tiene que durar lo suficiente para completar la conmutación. Omron especifica un mínimo de 10 ms para el G6KU, y Hongfa, un mínimo de 50 ms para el HFE10.

Ejemplos de JLCPCB:

• G6KU-2F-Y-TR DC5 (C2153173): relé DPDT SMD de una bobina
• TQ2-L2-5V (C1525303): relé de señal DPDT de dos bobinas
• HFE10-2/12-HT-L2 (C2892810): relé biestable de potencia de 12 V y dos bobinas con capacidad de conmutación de 50 A, un tipo muy utilizado en contadores de energía

Relé polarizado

Un relé polarizado incorpora un imán permanente en su circuito magnético, de modo que solo actúa cuando la tensión de la bobina tiene la polaridad correcta. El imán ayuda a la bobina y reduce así la potencia necesaria para conmutar. Si conectas la bobina al revés, un relé polarizado no funcionará correctamente, así que comprueba el pin «+» de la bobina en la huella.

Ejemplo de JLCPCB:

• HFD4/5-SR (C64399): relé de señal SMD polarizado y monoestable de 5 V, con dos contactos conmutados

Tipos de relés de estado sólido

Los relés de estado sólido se clasifican por su dispositivo de salida, ya que es la salida la que determina si el relé puede conmutar alterna, continua o ambas. Todos usan un LED de entrada aislado ópticamente de la salida, igual que un optoacoplador.

Relé de estado sólido con salida MOSFET

Un SSR con salida MOSFET, a menudo llamado relé PhotoMOS, utiliza dos MOSFET en antiserie controlados por una matriz de diodos fotovoltaicos. Como la pareja de MOSFET bloquea en ambos sentidos, puede conmutar cargas de alterna o de continua. Estos relés sustituyen a los relés de señal cuando importan la velocidad, el silencio o una vida útil larga, aunque su resistencia en conducción limita la corriente de carga.

Ejemplos de JLCPCB:

• AQY282SX (C250827): 60 V y 0,5 A, con una resistencia en conducción típica de 0,85 Ω
• TLP172GM (C261926): 350 V y 110 mA
• CPC1017NTR (C81521): 60 V y 100 mA

Relé de estado sólido con salida TRIAC: paso por cero frente a conmutación aleatoria

Un SSR con salida TRIAC solo conmuta cargas de alterna. Una vez que el TRIAC conduce, sigue haciéndolo hasta que la corriente de carga cae por debajo de su corriente de mantenimiento, algo que ocurre en cada paso por cero de la alterna, pero no con una alimentación de continua.

Las versiones con paso por cero se activan cerca del punto de tensión cero, lo que reduce la corriente de arranque y las EMI en cargas resistivas. Las versiones de conmutación aleatoria se activan en cuanto se excita la entrada, que es lo que necesita el control por ángulo de fase.

Figura: puntos de conmutación de un SSR con paso por cero y de uno de conmutación aleatoria sobre la forma de onda de la tensión de una carga de alterna.

Ejemplos de JLCPCB:

• BC2213 (C596508): con paso por cero
• BC2223 (C596509): de conmutación aleatoria

Relé de estado sólido para montaje en panel

Un SSR para montaje en panel conmuta decenas de amperios a través de bornes de tornillo y se monta sobre un disipador. Su salida tiene una caída de tensión en conducción, por lo que disipa un calor aproximadamente proporcional a la corriente de carga.

Ejemplos de JLCPCB:

• D2450S (C54196256): SSR de panel para CA de la gama de 50 A
• SSR-25DA (C52146207): SSR de panel de la gama de 25 A, con entrada de CC y salida de CA

Configuraciones de contactos de los relés: SPST, SPDT, DPDT y Form A, B y C

La configuración de contactos indica cuántos circuitos conmuta un relé y en qué estado está cada contacto en reposo. Los polos son los circuitos independientes, las vías son las posiciones a las que se puede conectar cada polo, y la letra «Form» da nombre a la disposición.

Figura: relés Form A, Form B, Form C, SPST, SPDT, DPST y DPDT.

• Elige Form A cuando la carga deba quedar apagada si la bobina se queda sin alimentación.
• Elige Form B cuando la carga deba seguir encendida si la bobina se queda sin alimentación.
• Elige Form C cuando una sola bobina tenga que seleccionar entre dos circuitos.

Para ver cómo se dibuja cada configuración en un esquema, consulta la guía de símbolos de interruptores.

Cómo elegir el tipo de relé adecuado para tu carga

Para elegir el tipo de relé, empieza por la carga y termina en la bobina: primero mira la tensión, la corriente y la frecuencia de conmutación de la carga, y después revisa el circuito de control, el consumo, los requisitos de seguridad y el encapsulado.

• Usa un relé electromecánico para conmutar potencia en CA o CC con pocas pérdidas y con el circuito totalmente abierto en reposo
• Usa un relé de estado sólido para conmutar de forma rápida, silenciosa o muy frecuente.

Después, afina la elección según la capacidad de carga, el comportamiento de la bobina y la configuración de contactos. Adaptar el tipo de relé a la carga ayuda a evitar contactos soldados, calentamientos excesivos y fugas inesperadas.

Figura: diagrama de flujo para elegir el tipo de relé según la carga

Preguntas frecuentes sobre los tipos de relés

¿Cuáles son los principales tipos de relés?

Los dos tipos principales son los relés electromecánicos y los relés de estado sólido. Entre los subtipos más comunes están los relés de potencia, de señal, reed, biestables, de automoción, de seguridad y los relés de estado sólido con salida MOSFET o TRIAC.

¿Cuál es el tipo de relé más común?

El relé electromecánico de potencia de uso general con contacto SPDT es uno de los más habituales. Conmuta cargas de red de hasta unos 10 A con una bobina de 5 V, 12 V o 24 V.

¿Puede un relé de estado sólido conmutar corriente continua?

Sí, siempre que tenga salida MOSFET o de transistor. Un SSR con salida TRIAC no puede apagar una carga de continua, porque el TRIAC sigue conduciendo hasta que la corriente cae por debajo de su corriente de mantenimiento.

¿Qué diferencia hay entre un relé y un contactor?

Un contactor es un relé diseñado para cargas de alta potencia, como motores. Tiene contactos más grandes y control del arco, mientras que un relé suele conmutar corrientes más bajas y señales de control.

¿Qué significa 5VDC en un relé?

Es la tensión nominal de la bobina, es decir, la tensión continua que la excita. La capacidad de los contactos se indica por separado; por ejemplo, 10 A a 250 VAC.