Un **relè** è un **interruttore elettromeccanico** che usa una piccola corrente di controllo per eccitare un elettromagnete, che meccanicamente apre o chiude un circuito separato, di potenza maggiore. Fornisce **isolamento galvanico** tra circuiti di controllo e carico.
Componenti Principali
- Bobina (Elettromagnete): Ingresso circuito di controllo. Nominali tensione: 5V, 12V, 24V DC; 120V, 240V AC.
- Ancora: Leva ferromagnetica attratta dal campo della bobina.
- Contatti: Pastiglie conduttive (AgNi, AgSnO₂, W) che trasportano la corrente di carico.
- Molla: Ritorna l'ancora alla posizione di default quando disattivata.
- Giogo/Nucleo: Completamento del circuito magnetico.
Forme di Contatto (Nomenclatura Standard)
| Forma | Descrizione | Stato (De-energizzato) | Stato (Energizzato) |
|---|
| SPST-NO (Forma A) | 1 Polo, 1 Scambio, Normalmente Aperto | Aperto | Chiuso |
| SPST-NC (Forma B) | 1 Polo, 1 Scambio, Normalmente Chiuso | Chiuso | Aperto |
| SPDT (Forma C) | 1 Polo, Doppio Scambio (Inversione) | COM-NC Chiuso | COM-NO Chiuso |
| DPDT (2 Forma C) | 2 Poli, Doppio Scambio | Due inversioni indipendenti | |
Vantaggi Chiave
- Isolamento: Bobina e Contatti tipicamente nominali 1,5kV–4kV resistenza dielettrica. Logica di controllo (3.3V MCU) comuta in sicurezza 240V AC rete.
- Guadagno di potenza: Bobina 50 mW commuta 10A × 250V = 2500 VA carico.
- Più poli: Una bobina comuta diversi circuiti indipendenti simultaneamente.
- Default fail-safe: Contatti NC tengono circuiti di sicurezza chiusi (es. E-stop, interblocco guardia) finché la bobina *non fallisce* o l'alimentazione si perde.
Relè vs. Relè a Stato Solido (SSR) vs. Contattore
| Dispositivo | Meccanismo | Velocità | Vita (Cicli) | Perdita | Ideale Per |
|---|
| Relè Elettromeccanico | Meccanico | 5-20 ms | 10⁵ - 10⁷ | Zero | Uso generale, isolamento, sicurezza |
| SSR | Opto + Triac/MOSFET | µs - ms | 10⁹+ (nessuna usura) | µA (AC) | Alto ciclo, silenzioso, riscaldamento PID |
| Contattore | Meccanico (Grande) | 20-50 ms | 10⁶ | Zero | Avviamento motore, >20A, 3-fase |
Pratiche di Progettazione Critiche
- Diodo flyback (Bobina CC): Obbligatorio attraverso la bobina (1N4007) per clampare il contraccolpo induttivo (protegge il driver transistor).
- Snubber / RC / Varistore (Bobina/Carico CA): Sopprime arco dei contatti ed EMI.
- Derating: Nominale carico resistivo ≠ Nominale induttivo (motore). Controlla curve AC-15 / DC-13.
- Corrente di spunto: Carico capacitivo (driver LED) o Lampada (filamento freddo) in spunto può saldare contatti NO. Usa relè nominali "Tungsten" o "Capacitivi" / Pre-carica.
Applicazioni Tipiche
- Automotive: Fari, pompa carburante, solenoide motorino avviamento, HVAC.
- Industriale: Avviatori motore, relè di sicurezza (contatti a guida forzata), schede uscita PLC.
- Domestico: Termostato → Forno, Apriporta garage, Interruttore smart (interno).
- Sistemi di potenza: Relè di protezione (bestia diversa — misura V/I, scatta interruttore).
