Les composants de commande permettent à un utilisateur ou à un appareil de contrôler le fonctionnement d'un circuit électrique ou électronique. Ils servent à démarrer, arrêter, sélectionner une fonction ou modifier un réglage. Chaque fois que l'on appuie sur un bouton, que l'on tourne un bouton de volume ou qu'un appareil s'allume automatiquement, un composant de commande entre en action.

Le rôle d'un composant de commande n'est généralement pas de fournir de l'énergie, mais de transmettre un ordre. Cet ordre peut provenir d'une personne, d'un programme informatique ou même d'un autre circuit électronique. Le composant agit alors comme un intermédiaire entre la décision et l'action à réaliser.

Les composants de commande sont très variés. Certains sont actionnés directement par l'utilisateur, comme les interrupteurs, les boutons-poussoirs, les sélecteurs ou les potentiomètres. D'autres fonctionnent automatiquement, comme les relais, les contacteurs ou les commandes électroniques pilotées par un microcontrôleur.

Lorsqu'un utilisateur agit sur un composant de commande, celui-ci modifie le fonctionnement du circuit. Il peut par exemple ouvrir ou fermer un circuit électrique, envoyer une information à un microcontrôleur, modifier une tension, régler une vitesse ou déclencher une action précise.

Exemple : lorsqu'on appuie sur le bouton de mise en marche d'un ordinateur, le bouton-poussoir n'alimente pas directement tous les composants. Il envoie simplement un signal à la carte mère, qui décide ensuite de démarrer l'alimentation et de lancer le fonctionnement de l'ordinateur.

Dans les systèmes automatisés, les composants de commande travaillent en permanence avec les capteurs et les actionneurs. Les capteurs recueillent les informations, le circuit électronique ou le microcontrôleur les analyse, puis les composants de commande transmettent les ordres nécessaires aux actionneurs pour réaliser les actions demandées.

Les composants de commande doivent être fiables, car ils sont souvent sollicités des milliers, voire des millions de fois au cours de leur durée de vie. Ils sont conçus pour fonctionner rapidement, avec précision et en toute sécurité, même dans des environnements difficiles comme les usines, les automobiles ou les avions.

Aujourd'hui, les composants de commande sont présents dans presque tous les objets techniques : appareils électroménagers, télécommandes, ascenseurs, robots, machines industrielles, ordinateurs, véhicules ou systèmes domotiques. Ils permettent aux utilisateurs et aux programmes de communiquer avec les circuits électroniques et de contrôler leur fonctionnement.

Les relais

Le relais est un composant de commande qui permet de commander un circuit électrique à l'aide d'un autre circuit. Il agit comme un interrupteur commandé électriquement. Grâce à lui, un faible courant peut contrôler un circuit utilisant une tension ou une puissance beaucoup plus importante.

Le principe du relais repose sur l'utilisation d'un électroaimant. Lorsqu'un courant traverse une bobine enroulée autour d'un noyau métallique, celle-ci crée un champ magnétique qui attire une pièce mobile appelée armature. Ce déplacement mécanique ouvre ou ferme alors des contacts électriques.

Un relais possède donc deux parties bien distinctes :

• la partie commande, constituée principalement de la bobine et qui reçoit un faible signal électrique ;
• la partie puissance, constituée des contacts qui commandent le circuit à alimenter.

Cette séparation est très importante car elle permet d'isoler électriquement le circuit de commande du circuit de puissance. Un petit composant électronique, comme un microcontrôleur, peut ainsi commander un moteur, une lampe ou un appareil nécessitant beaucoup plus d'énergie.

Exemple : un microcontrôleur fonctionnant sous quelques volts ne peut pas alimenter directement un moteur électrique puissant. Il peut cependant activer un relais, qui fermera un contact capable de laisser passer un courant beaucoup plus important vers le moteur.

Il existe plusieurs types de relais. Les relais électromécaniques utilisent un mouvement mécanique avec des contacts métalliques. Les relais statiques, également appelés relais électroniques ou relais à semi-conducteurs, utilisent des composants électroniques comme des transistors ou des thyristors et ne possèdent aucune pièce mobile.

Les caractéristiques principales d'un relais sont sa tension de commande, le courant maximal que ses contacts peuvent supporter et le nombre de contacts disponibles. Certains relais possèdent des contacts normalement ouverts (NO), normalement fermés (NF) ou des contacts inverseurs permettant de choisir entre plusieurs circuits.

Les relais sont utilisés depuis longtemps dans les systèmes électriques et électroniques : automobiles, machines industrielles, alarmes, systèmes de chauffage, ascenseurs ou équipements domestiques. Ils permettent de commander facilement des appareils puissants tout en protégeant les circuits électroniques sensibles.

Même si les transistors et les circuits intégrés remplacent aujourd'hui de nombreux relais, ces derniers restent indispensables lorsque l'on a besoin d'une séparation électrique importante, d'une grande robustesse ou de commander des charges élevées.