Un relé de láminas [i] es un tipo de relé que utiliza un electroimán para controlar uno o más interruptores de láminas . Los contactos son de material magnético y el electroimán actúa directamente sobre ellos sin necesidad de una armadura para moverlos. Sellados en un tubo de vidrio largo y estrecho, los contactos están protegidos de la corrosión . La envoltura de vidrio puede contener múltiples interruptores de láminas o se pueden insertar múltiples interruptores de láminas en una sola bobina y actuar simultáneamente. Los interruptores de láminas se han fabricado desde la década de 1930.
En comparación con los relés basados en armadura, los relés de lengüeta pueden conmutar mucho más rápido, ya que las partes móviles son pequeñas y livianas, aunque el rebote de conmutación sigue estando presente. [1] Además, requieren menos potencia de funcionamiento y tienen una menor capacidad de contacto. Su capacidad de manejo de corriente es limitada pero, con los materiales de contacto adecuados, son adecuados para aplicaciones de conmutación "seca". Son mecánicamente simples, lo que los hace confiables y de larga vida útil.
Se utilizaron unos pocos millones de relés de lengüeta desde la década de 1930 hasta la de 1960 para funciones de memoria en las centrales telefónicas electromecánicas del sistema Bell . [2] A menudo se utilizaba un relé de lengüeta múltiple, con una de las lengüetas enganchando el relé, y la otra u otras realizando funciones lógicas o de memoria. La mayoría de los relés de lengüeta en los sistemas de conmutación de barras cruzadas de la década de 1940 a la de 1970 se empaquetaban en grupos de cinco. Este "paquete de lengüeta" podía almacenar un dígito decimal, codificado en un código de dos de cinco ( variante del código 74210 ) para una fácil verificación de validez mediante la lógica del relé de resorte de alambre .
Un relé de lengüeta con enclavamiento eléctrico de este tipo requiere energía continua para mantener el estado, a diferencia de los relés con enclavamiento magnético , como el ferreed (relé de ferrita y lengüeta) o el posterior remreed (relé de lengüeta remanente).
En los sistemas de intercambio de control de programa almacenado de Bell System de la década de 1970, los relés de lengüeta ya no eran necesarios para el almacenamiento de datos, pero decenas de millones de ellos se empaquetaron en matrices para la conmutación de la ruta de voz. En el conmutador 1ESS , los núcleos estaban hechos de una aleación magnéticamente remanente , por lo que el relé podía engancharse magnéticamente en lugar de engancharse eléctricamente. Este método "Ferreed" redujo el consumo de energía y permitió que se usaran ambos contactos para la ruta de voz. Las bobinas estaban cableadas para la selección de corriente coincidente similar a una memoria de núcleo magnético , por lo que operar los contactos para un punto de cruce liberaría los otros puntos de cruce en su fila y columna.
Cada entrada del conjunto tenía, además de los dos cables de comunicación, un cable P para controlar los puntos de cruce de ese nivel. Dos bobinas en cada punto de cruce estaban conectadas en serie con todas las demás de ese nivel, al cable P. Cada salida del conjunto también tenía un cable P con dos bobinas en cada punto de cruce de ese nivel de salida. Los dos devanados controlados por el mismo nivel eran desiguales y estaban enrollados alrededor de extremos opuestos de la lengüeta, en polaridad opuesta. Cuando un pulso pasaba por los puntos de cruce de un nivel, los dos extremos de cada lengüeta se magnetizaban de norte a norte o de sur a sur, por lo que se repelían entre sí y abrían el punto de cruce en todos excepto en el punto de cruce seleccionado.
El punto de cruce seleccionado tenía corriente pasando tanto por su cable P de entrada como por su cable P de salida, es decir, por los cuatro devanados. En cada extremo del ferreed, los devanados proporcionados por los dos cables P diferentes estaban opuestos entre sí, y el mayor predominaba cuando ambos estaban energizados. Al ser este el cable P de entrada en un extremo del ferreed y el cable P de salida en el otro extremo, los dos extremos de ese ferreed en particular estaban magnetizados de norte a sur, por lo tanto se atraían entre sí y cerraban el contacto. El pulsador aplicaba corriente solo para establecer la conexión. Los cables P permanecían secos y el punto de cruce permanecía cerrado hasta que se realizaba otra conexión que involucraba a uno de los niveles. [3]
Como los puntos de cruce individuales eran más caros que los de los conmutadores de barra transversal , mientras que los circuitos de control eran más baratos, los conjuntos de lengüetas solían tener menos puntos de cruce y eran más numerosos. Esto requería que se dispusieran en más etapas. Por lo tanto, mientras que una llamada telefónica en una central de barra transversal típica como 5XB pasaba por cuatro conmutadores, una llamada en un sistema de lengüeta como 1ESS pasaba normalmente por ocho.
En el modelo 1AESS posterior, las láminas eran de material magnético remanente. Este diseño "Remreed" permitió una mayor reducción del tamaño y del consumo de energía. Una "rejilla" de 1024 puntos de cruce de 2 cables, dispuestos como dos etapas de ocho interruptores de 8x8, se empaquetó permanentemente en una caja. A pesar de los contactos sellados, el recubrimiento con plata en lugar de metales preciosos dio como resultado que las matrices de láminas fueran menos confiables que los interruptores de barra transversal. Cuando fallaba un punto de cruce, la caja de la rejilla se reemplazaba rápidamente como una unidad y se reparaba en un banco de trabajo local o se enviaba a un taller de reparación.
Stromberg-Carlson fabricó un sistema ESC similar, cuyas lengüetas se denominaban crossreed .
Los relés de lengüeta se utilizaron ampliamente en la familia de centrales telefónicas británicas TXE .
Los conjuntos de lengüetas dejaron de usarse a mediados de la década de 1990, al ser innecesarios en sistemas telefónicos digitales como el DMS-100 y el conmutador 5ESS . Los relés de lengüeta han continuado utilizándose fuera de la industria telefónica, como en equipos de prueba automáticos e instrumentación electrónica debido a su sello hermético , tiempo de operación rápido, vida útil extendida a 10 9 operaciones y rendimiento de contacto altamente consistente. Los relés de lengüeta también han encontrado numerosas aplicaciones en aplicaciones de conmutación de RF y microondas . [4] También se utilizan en aplicaciones que hacen uso de su corriente de fuga extremadamente baja (del orden de femtoamperios) como detectores fotomultiplicadores y otros circuitos de manejo de corriente extremadamente baja. Los interruptores de lengüeta también se pueden fabricar para soportar varios kilovoltios y todavía se utilizan como relés de alto voltaje en lugar de relés de hexafluoruro de azufre o de vacío más costosos .
El interruptor de lengüeta seco fabricado por SEL se vende con el nombre registrado "Herkon" ( contacto
herméticamente sellado
).