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Il relè è un interruttore elettromeccanico, è necessario dove, con una piccola corrente, si vuole controllare un secondo circuito che può avere maggiore voltaggio, amperaggio, o addirittura tipologie di corrente diversa, come quella alternata o continua.
Il circuito di comando può essere chiuso da un semplice interruttore manuale, ma anche da vari generi di apparecchiature analogiche o elettroniche.
Il circuito comandato invece può alimentare qualsiasi genere di dispositivo elettrico, dai motori elettrici alle lampadine.
In questo video scopriremo il funzionamento dei relè, per capire come questi piccoli componenti siano essenziali in moltissime apparecchiature elettroniche
Vediamo come è realizzato il più comune di tutti: il relè elettromagnetico a “singolo polo, singolo contatto” normalmente aperto.
Come possiamo vedere, il circuito di comando è collegato all’elettromagnete che è
composto da una bobina solenoide di filo conduttore elettrico, solitamente di rame, avvolta intorno ad un nucleo di materiale ferromagnetico.
Al passaggio di corrente elettrica nell'elettromagnete, esso forma un campo magnetico che attrae a sé l'ancora a cui è connesso il contatto mobile, quest’ultimo cambierà posizione chiudendo il circuito controllato.
Quando la corrente elettrica del circuito di comando viene interrotta, il contatto ritorna nella posizione di apertura grazie ad una piccola molla.
Molto importante per la salvaguardia delle componenti e il corretto funzionamento del relè, è la presenza di un diodo flyback. Nell'istante in cui si apre l'interruttore e si interrompe il circuito, l'induttanza del relè cercherà di mantenere la corrente. L'aggiunta di un diodo creerà un percorso facile per la circolazione di questa corrente fino al suo esaurimento.
Se sei interessato a conoscere il funzionamento del diodo guarda il nostro precedente video.
I relè possono avere diverse tipologie di contatti, vediamole una per una.
- La versione “singolo polo, singolo contatto” (SPST) è quella che abbiamo appena visto, il relè si comporta come un semplice interruttore on-off.
Questo tipo di relè può essere realizzato nella configurazione “normalmente aperto” (NO) o “normalmente chiuso” (NC).
Nella configurazione “normalmente aperto”
i contatti sono disconnessi, e si connettono solo quando l’elettromagnete è eccitato;
mentre nella configurazione “normalmente chiuso” i contatti rimangono sempre connessi, e nel momento che l’elettromagnete viene eccitato si disconnettono.
- Esiste anche la sua versione doppia, chiamata “doppio polo, singolo contatto” (DPST), è un tipo di relè che equivale a due “singolo polo, singolo contatto” controllati da un singolo elettromagnete, anch’essi possono essere realizzati nelle varianti “normalmente aperto” (NO) o “normalmente chiuso” (NC).
- Il tipo “singolo polo, doppio contatto” (SPDT) funziona invece come un semplice deviatore, possiede un contatto mobile in comune a due contatti fissi, che può essere connesso o a l’uno o all’altro. Esiste anche in versione “deviatore con posizione centrale stabile” (SPCO), molto simile ma con il contatto mobile che può posizionarsi anche centralmente non collegandosi a nessun contatto fisso.
- ed infine la tipologia “doppio polo, doppio contatto” (DPDT), che equivale a due “Singolo polo, doppio contatto” controllati da un singolo elettromagnete
Quelli visti finora sono classici relè elettromagnetici, fatti da componenti mobili che cambiano fisicamente posizione allo scopo di aprire/chiudere i contatti o interrompere il circuito quando richiesto. Al contrario, un relè a stato solido (SSR) non ha parti meccaniche o mobili per cui, ha le stesse funzioni dei relè elettromagnetici senza alcun movimento fisico interno.
Il relè stato solido è molto comune, ed è costituito da un optoisolatore, un componente elettronico che permette di trasferire un segnale fra due circuiti mantenendo l'isolamento galvanico fra gli stessi. Viene realizzato normalmente accoppiando otticamente un LED con un elemento fotosensibile. Così che, quando il led viene acceso, l'elemento fotosensibile ne rileva la luminosità, decidendo se chiudere o aprire il circuito.
Il loro costo è elevato, ma essendo immuni da usura, sono impiegati dove è necessaria un’alta affidabilità nel tempo.
