Relè: l'Interruttore Elettricamente Controllato
Definizione
Un relè è un interruttore azionato elettricamente che apre o chiude contatti in un circuito (il circuito di carico) sotto il controllo di un circuito separato, tipicamente a bassa potenza (circuito di controllo). Fornisce isolamento galvanico tra controllo e carico.
Principio di Funzionamento (Relè Elettromeccanico - EMR)
- Bobina di Controllo: Una corrente continua (o alternata) a bassa intensità passa attraverso una bobina, creando un campo magnetico.
- Azione Elettromagnete: Il campo magnetico attrae un'ancora mobile.
- Azionamento Contatti: L'ancora apre o chiude meccanicamente i contatti collegati al circuito di carico.
- Molla di Ritorno: Quando la corrente della bobina cessa, la molla riporta l'ancora allo stato di default (Normale Aperto o Normale Chiuso).
Configurazioni di Contatto Comuni (Designazioni Form)
| Form | Nome | Descrizione | Simbolo Schematico |
|---|---|---|---|
| Form A | SPST-NO | Single Pole Single Throw – Normalmente Aperto | Un contatto si chiude quando eccitato |
| Form B | SPST-NC | Single Pole Single Throw – Normalmente Chiuso | Un contatto si apre quando eccitato |
| Form C | SPDT | Single Pole Double Throw – Scambio | Comune commuta tra NO e NC |
| Form D | DPST-NO | Double Pole Single Throw – 2× NO | Due circuiti isolati si chiudono insieme |
| Form E | DPDT | Double Pole Double Throw – 2× Scambio | Due interruttori di scambio isolati |
Principali Tecnologie di Relè
- Elettromeccanico (EMR): Robusto, gestisce alta tensione/corrente, clic udibile, usura meccanica, velocità di commutazione ~ms.
- Relè a Stato Solido (SSR): Semiconduttore (SCR, Triac, MOSFET). Silenzioso, nessuna parte mobile, commutazione microsecondi, zero-crossing (AC), corrente di perdita, caduta di tensione, dissipatore necessario.
- Reed Relay: Lame ermetiche sigillate in tubo di vetro azionate da bobina. Veloce, bassa resistenza di contatto, bassa potenza, corrente/tensione limitate.
- Reed a Contatti Impregnati di Mercurio: Resistenza di contatto ultra-bassa e senza rimbalzo (ora raro per RoHS).
Applicazioni Tipiche
- Commutazione di Alta Potenza: Controllo di motori, riscaldatori, illuminazione da PLC/microcontrollori (SSR o Contattore).
- Sicurezza / Protezione: Relè di sovraccarico, relè di guasto a terra, circuiti di interblocco di sicurezza.
- Routing di Segnale: Telecom, apparecchiature di test (Reed, relè RF).
- Automotive: Fari, pompa carburante, alimentazione ECU, solenoide di avviamento (heavy duty).
- Isolamento: Interruzione di loop di massa, separazione di alta tensione da logica a bassa tensione.
Parametri di Selezione Chiave
- Tensione/Corrente Bobina (Deve corrispondere alla capacità del driver).
- Nominale Contatti (Tensione Max, Corrente Max, i valori AC vs DC differiscono enormemente!).
- Materiale Contatto (AgNi, AgSnO₂, placcatura Au per basso livello).
- Velocità di Commutazione / Vita (Operazioni Meccaniche vs Elettriche).
- Rigidità Dielettrica (Tensione di isolamento Bobina-Contatto).