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 armadura para moverlos. Los contactos, sellados en un tubo de vidrio largo y estrecho, están protegidos contra 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 fabrican desde la década de 1930.
En comparación con los relés basados en armadura, los relés de láminas pueden conmutar mucho más rápido, ya que las partes móviles son pequeñas y livianas, aunque el rebote del interruptor todavía está presente. [1] Además, requieren menos potencia operativa y tienen una capacitancia de contacto más baja. Su capacidad de manejo actual es limitada pero, con materiales de contacto adecuados, son adecuados para aplicaciones de conmutación "en seco". Son mecánicamente simples, lo que garantiza confiabilidad y larga vida útil.
Entre los años 1930 y 1960 se utilizaron unos pocos millones de relés de lengüeta para funciones de memoria en las centrales telefónicas electromecánicas de Bell System . [2] A menudo se utilizaba un relé de lengüetas múltiples, con una de las lengüetas enclavando el relé y la otra u otras realizando funciones lógicas o de memoria. La mayoría de los relés de láminas en los sistemas de conmutación de barra transversal de los años 1940 a 1970 estaban empaquetados en grupos de cinco. Un "paquete de láminas" de este tipo podía almacenar un dígito decimal, codificado en un código dos de cinco ( variante de código 74210 ) para facilitar la verificación de validez mediante la lógica del relé de resorte de alambre .
Un relé de lengüeta con enclavamiento eléctrico 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 Bell System Stored Program Control de la década de 1970, los relés de lengüeta ya no eran necesarios para el almacenamiento de datos, pero decenas de millones de ellos estaban empaquetados en matrices para la conmutación de rutas de voz. En el interruptor 1ESS , los núcleos estaban hechos de una aleación magnéticamente remanente , por lo que el relé podía bloquearse magnéticamente en lugar de bloquearse eléctricamente. Este método "Ferreed" redujo el consumo de energía y permitió utilizar ambos contactos para la ruta de voz. Las bobinas estaban conectadas para una 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 conversación, un cable P para controlar los puntos de cruce en ese nivel. Se conectaron dos bobinas en cada punto de cruce en serie con todas las demás en 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 caña, en polaridad opuesta. Cuando un pulso pasaba por los puntos de cruce de un nivel, los dos extremos de cada caña se magnetizaban de norte a norte o de sur a sur, de esta manera se repelían entre sí y abrían el punto de cruce en todos menos 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, a través de los cuatro devanados. En cada extremo del ferreado, los devanados proporcionados por los dos cables P diferentes estaban opuestos entre sí, y el mayor predominaba cuando ambos estaban energizados. Siendo 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 se magnetizaron de norte a sur, por lo tanto se atrajeron entre sí y cerraron el contacto. El pulsador aplicó corriente solo para establecer la conexión. Los cables P permanecieron secos y el punto de cruce permaneció cerrado hasta que se realizó otra conexión en uno de los niveles. [3]
Debido a que los puntos de cruce individuales eran más caros que los de los interruptores de barra transversal , mientras que el circuito de control era más barato, los conjuntos de láminas generalmente tenían menos puntos de cruce y eran más numerosos. Esto requirió que se organizaran en más etapas. Así, mientras que una llamada telefónica en una central de barra cruzada típica como 5XB pasaba por cuatro conmutadores, una llamada en un sistema de láminas como 1ESS normalmente pasaba por ocho.
En el 1AESS posterior, las lengüetas eran de material magnético remanente. Este diseño "Remreed" permitió una mayor reducción de tamaño y consumo de energía. Una "cuadrícula" de 1024 puntos de cruce de 2 cables, dispuestos como dos etapas de ocho interruptores de 8 × 8, estaba empaquetada permanentemente en una caja. A pesar de los contactos sellados, el revestimiento con plata en lugar de metales preciosos hizo que los conjuntos de lengüetas fueran menos confiables que los interruptores de barra transversal. Cuando falló un punto de cruce, la caja de rejilla se reemplazó rápidamente como unidad y se reparó en un banco de trabajo local o se envió a un taller de reparación.
Stromberg-Carlson fabricó un sistema ESC similar, cuyas cañas se denominaron crossreed .
Los relés de láminas se utilizaron ampliamente en la familia británica de centrales telefónicas TXE .
Los arreglos de láminas dejaron de usarse a mediados de la década de 1990, siendo innecesarios en sistemas telefónicos digitales como el DMS-100 y el conmutador 5ESS . Los relés de láminas han continuado utilizándose fuera de la industria telefónica, como para equipos de prueba automática 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 láminas también han encontrado numerosas aplicaciones en aplicaciones de conmutación de RF y microondas . [4] También se utilizan en aplicaciones que utilizan 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 láminas también se pueden fabricar para soportar varios kilovoltios y todavía se utilizan como relés de alto voltaje en lugar de los relés de vacío o hexafluoruro de azufre más costosos .
El interruptor de láminas seco fabricado por SEL se vende bajo el nombre registrado "Herkon" ( contacto
herméticamente sellado
).