Il Relè: Un Interruttore Azionato Elettricamente
Definizione
Un relè è un interruttore che apre o chiude i contatti in un circuito (il circuito di carico) quando la sua bobina viene eccitata da un separato circuito di controllo. Fornisce isolamento galvanico tra controllo e carico.
Come Funziona (Elettromeccanico)
- Corrente di Controllo scorre attraverso la Bobina → crea un Campo Magnetico.
- Ancora (leva ferromagnetica mobile) è attratta dal nucleo della bobina.
- Contatti sull'ancora Chiudono (NA) o Aprono (NC) la connessione con i contatti fissi.
- Molla riporta l'ancora quando la bobina è de-eccitata.
Forme di Contatto (ANSI/IEC)
| Forma | Poli | Scambi | Stato Normale | Azione |
|---|---|---|---|---|
| Forma A (SPST-NO) | 1 | 1 | Aperto | Chiude ad eccitazione |
| Forma B (SPST-NC) | 1 | 1 | Chiuso | Apre ad eccitazione |
| Forma C (SPDT) | 1 | 2 | COM-NC Chiuso | COM-NO Chiude, COM-NC Apre |
| Forma D (DPST-NO) | 2 | 1 | Entrambi Aperti | Entrambi Chiudono |
| Forma E (DPDT) | 2 | 2 | Entrambi COM-NC | Entrambi Commutano |
Tecnologie Principali
| Tipo | Meccanismo | Velocità | Potenza | Vita (Operazioni) | Ideale Per |
|---|---|---|---|---|---|
| Elettromeccanico (EMR) | Bobina + Ancora + Contatti | 5–20 ms | Bobina: 0,1–2 W | 10⁵–10⁷ (mech), 10⁵ (ele) | Commutazione potenza generale, isolamento, sicurezza |
| Stato Solido (SSR) | Optocoppia + Triac/MOSFET/SCR | µs–ms (ZC) | Ingresso: 5–20 mA | ∞ (nessuna usura) | Cicli rapidi, silenzioso, ambiente sporco, controllo riscaldatori |
| Reed Relay | Bobina + Capsula di Vetro Sigillata (Reeds) | 0,1–1 ms | Bobina: 10–50 mW | 10⁷–10⁹ | ATE, Telecom, Livello basso, alto isolamento di tensione |
| Reed a Contatti Bagnati con Mercurio | Reed + film di Hg | ~ms | Bassa | 10⁷ | Senza rimbalzo, R ultra-basso (Obsoleto/RoHS) |
Applicazioni Ubiquitarie
- Automobilistico: Solenoide di avviamento, fari, pompa carburante, ventola, ABS, alimentazione ECU (relè ISO mini/micro).
- Industriale: Avviatori motore (contattore = grande relè), schede di uscita PLC, relè di sicurezza (a contatti guidati), contattori di illuminazione.
- Sistemi Elettrici: Relè di protezione (distanza, differenziale, sovracorrente) — qui "Relè" = processore intelligente + contatti di uscita.
- Elettrodomestici: Avviamento compressore, controllo riscaldatore, blocco porta.
- Telecom/Datacom: Instradamento segnale, loopback, adattamento di impedenza.
Elementi di Selezione
- Tensione di Bobina (CC/CA) e Corrente (deve corrispondere al driver).
- Nominale dei Contatti: Max V, Max A (curve AC1/AC3/DC1 differiscono enormemente!).
- Materiale dei Contatti: AgNi (generale), AgSnO₂ (alto spunto/induttivo), placcatura Au (circuito asciutto <1 mA).
- Tensione di Isolamento (Bobina-Contatto, Contatto-Contatto).
- Montaggio: PCB, Zoccolo (guida DIN), Pannello, Flangia.
- Approvazioni: UL, CSA, VDE, CQC, CE.
Il relè rimane l'interfaccia universale tra logica a bassa potenza e realtà ad alta potenza.