¿Existe algún tipo de relé que consume energía solo cuando se conmuta?

El relé debe permanecer en su estado. Cuando se le envía un impulso eléctrico, debe cambiar su estado y debe mantener su estado.

Así que tengo mucha curiosidad al respecto. ¿Existe tal cosa para ahorrar mucha energía?

Sí, tienen varios nombres, como un relé biestable, un relé de enclavamiento o un relé de impulso. Común en pequeños ( estilo de telecomunicaciones 2A o menos ) y también algunos relés de potencia tienen esta función.

Existen varios métodos para accionarlos, los más pequeños suelen tener dos bobinas (pulse una bobina para "encender", pulse la otra para "apagar") o una bobina simple (pulsos de polaridad inversa para encendido vs. apagado).

Algunos de los potentes son alternos (pulso encendido, pulso apagado). Una aplicación de los relés de alta potencia es para la medición eléctrica, donde la alimentación se puede apagar de forma remota en caso de que el cliente no pague la factura.

Pero los relés de enganche continúan atrayendo energía para la bobina dentro de ella después de presionar el botón ...

Te estás confundiendo con un circuito de relé que enciende eléctricamente el relé. Un relé de enclavamiento es biestable. Tiene dos posiciones estables. Utiliza dos bobinas para cambiarlo, o una, pero debes invertir la polaridad.

Figura 1. Un relé de enclavamiento permanecerá en la última posición energizada cuando se desconecte la alimentación. Fuente: Homofaciens .

Se puede encontrar un ejemplo de relés de enclavamiento mecánico en centrales telefónicas tempranas.

El relé paso a paso, o interruptor Strowger , se utilizó para establecer un circuito conmutado a través de un intercambio de telefonía. Se usó la energía para avanzar el relé por cada clic del pulso de marcación, pero una vez que se completó el dígito, el interruptor mantuvo su posición.

Los intercambios más avanzados utilizaron interruptores de barra cruzada que conectaban más puntos en menos espacio. Estos también se enclavaban y no requerían energía para mantener cada conexión específica.

En cierto modo, cada celda en la memoria no volátil (NVRAM) es un relé de enclavamiento. Cada célula almacena su estado cuando se quita la energía y no usa energía para permanecer como está. Solo cuando el estado cambia, el "bit" usa energía.

En muchas implementaciones de NVRAM, el estado se almacena como una isla de carga eléctrica almacenada dentro de un marco aislante. La carga almacenada influye en la capacidad de la corriente para fluir a través de un canal semiconductor adyacente.

Si desea un ejemplo fácilmente disponible, GE crea una línea de relés de enclavamiento llamada RR7. Se utilizan para iluminación comercial. Funcionan exactamente como lo desea y funcionan con 24 VCA o CC o voltajes en ese estadio.

Además, el relé FET de medio puente solo consume energía durante la transición de conmutación, que es proporcional a la carga Q en la entrada de la puerta y la salida de drenaje durante la conmutación. Sin embargo, en funcionamiento normal, también se utilizan para variar el voltaje con PWM, que consume energía de conmutación a una velocidad mayor. Pero el lado alto del puente de medio puente o "puente de H completo" se usa para cambiar las direcciones de la corriente después de que el flujo se haya detenido con muy poca potencia.

Sin embargo, los IGBT con entrada FET son más adecuados para el voltaje de línea de CA y requieren protección costosa para fallas o sobretensiones de línea.

Del mismo modo, la familia de piezas Tiristor solo necesita un pulso para engancharse en el próximo ciclo.