Che cos’è un relè e perché sono così importanti?

Convertire un piccolo ingresso elettrico in un’uscita ad alta corrente non è un’impresa facile, ma questo compito è necessario per far funzionare in modo efficiente una vasta gamma di apparecchi e veicoli standard. Molti circuiti realizzano queste conversioni attraverso l’uso di relè, che sono indispensabili in tutti i tipi di apparecchiature elettroniche.

Che cos’è un relè?

I relè sono interruttori elettrici che utilizzano l’elettromagnetismo per convertire piccoli stimoli elettrici in correnti più grandi.

Queste conversioni si verificano quando gli input elettrici attivano gli elettromagneti per formare o interrompere i circuiti esistenti.

Facendo leva su input deboli per alimentare correnti più forti, i relè agiscono efficacemente come un interruttore o un amplificatore del circuito elettrico, a seconda dell’applicazione desiderata.

Perché usare un relè?

I relè sono componenti molto versatili che sono altrettanto efficaci nei circuiti complessi come in quelli semplici.

Possono essere usati al posto di altre forme di interruttori, o possono essere progettati specificamente in base a fattori come l’amperaggio richiesto.

Livello di commutazione della corrente

Una delle situazioni più comuni che richiedono l’uso di un relè si verifica quando un’applicazione deve passare da alta a bassa corrente (o viceversa) all’interno dello stesso circuito.

Per esempio, i sensori di temperatura che alimentano le unità HVAC richiedono livelli di amperaggio che superano ampiamente la capacità del loro cablaggio.

I relè forniscono l’amplificazione necessaria per convertire una piccola corrente in una più grande.

Applicazioni complesse

I relè non si limitano a trasformare singoli ingressi in singole uscite in singoli punti del circuito. In altre applicazioni, un singolo relè può attivare più circuiti, permettendo a un ingresso di avviare molti altri effetti.

Similmente, i relè possono essere usati in combinazione l’uno con l’altro per eseguire funzioni logiche booleane che, mentre è possibile attuare usando altri componenti, possono essere più convenienti quando vengono implementati usando i relè.

Inoltre, relè specifici possono eseguire funzioni più avanzate di altri componenti elettronici. I relè a tempo, per citare solo una categoria, permettono ai sistemi di funzionare solo per un determinato periodo di tempo o di avviarsi solo dopo un determinato periodo di tempo.

Questo introduce possibilità più sofisticate per la costruzione di sistemi elettronici.

Benefici

Anche quando un’applicazione non richiede specificamente un relè, usarlo può rivelarsi vantaggioso.

I relè possono ridurre la necessità di cablaggi e interruttori ad alto amperaggio, che sono costosi e occupano spazio.

Pertanto, passare ai relè nei vostri sistemi elettronici può ridurre le dimensioni o il peso di un involucro, per esempio, o permettere ai produttori di inserire più funzionalità in uno spazio delle stesse dimensioni.

Come funziona un relè?

I relè differiscono per dimensioni, capacità e usi corrispondenti. Tuttavia, anche se possono differire in questi aspetti, tutti i relè funzionano essenzialmente allo stesso modo: un circuito viene utilizzato per alimentarne un altro.

Il modo specifico in cui questo avviene dipende dal fatto che il relè sia normalmente aperto (NO) o normalmente chiuso (NC).

Relè normalmente aperti

La maggior parte dei relè sono normalmente aperti; cioè, il secondo circuito più grande è in posizione off per default.

In un relè normalmente aperto, la corrente scorre attraverso un circuito d’ingresso, attivando un elettromagnete. Questo genera un campo magnetico che attrae un contatto per unirsi al secondo circuito più grande, permettendo alla corrente di fluire attraverso. Quando la fonte di energia viene rimossa, una molla allontana il contatto dal secondo circuito, fermando il flusso di elettricità e spegnendo il dispositivo finale.

Relè normalmente chiusi

I fondamenti di un relè NC sono gli stessi di un relè NO: ci sono due circuiti, con il secondo più grande, e un elettromagnete muove un contatto fisico tra due posizioni.

Ma nel caso di un relè NC, gli stati predefiniti sono invertiti. Quando il primo circuito è attivato, l’elettromagnete allontana il contatto dal secondo circuito. Come tale, i relè NC mantengono il circuito più grande nella posizione on per default.

Come identificare un relè difettoso

Anche se generalmente affidabili, i relè possono fallire come qualsiasi componente meccanico. Fortunatamente, è relativamente facile identificare un relè difettoso usando un multimetro.

Per farlo, dovete prima localizzare dove i circuiti entrano ed escono dal relè, un’area tipicamente segnata dai pin. Dopo aver identificato questa posizione, è possibile utilizzare il multimetro per misurare la tensione in ogni punto.

Utilizzare i seguenti passi di risoluzione dei problemi:

1. Controllare la tensione nel punto in cui il relè si collega. Se non c’è, controllare il fusibile o l’interruttore per difetti.
2. Se c’è tensione nel punto di connessione, usare la funzione di continuità sul multimetro per assicurare una buona connessione a terra sul lato opposto del relè.
3. Se i punti 1 e 2 non rivelano la fonte del problema, controllare la tensione nel punto in cui il relè si collega alla batteria o ad altre fonti di alimentazione. Se non c’è tensione qui, potrebbe esserci un problema con un fusibile o un interruttore.
4. Infine, assicuratevi che esista una connessione adeguata tra il relè e il componente utilizzando la funzione di continuità del multimetro. Se la connessione esiste, e se i passi precedenti non hanno suggerito un altro malfunzionamento, allora potrebbe essere il momento di sostituire il relè.

Tipi di relè

Esistono molti tipi di relè, ognuno con funzioni uniche per una varietà di applicazioni. Alcune delle categorie più ampie includono:

Relè a tempo

I relè a tempo sono utili in qualsiasi situazione che richiede che i componenti siano alimentati per un determinato periodo di tempo, o quando il componente deve accendersi o spegnersi dopo un ritardo specifico. Questi relè hanno una funzionalità di ritardo incorporata, che li rende desiderabili per una serie di applicazioni basate sul tempo.

Questa categoria comprende diversi tipi di relè a tempo, ognuno con i suoi usi specifici.

La maggior parte dei relè a tempo può essere ordinata in una delle due grandi categorie:

• I timer a tempo iniziano a cronometrare quando l’ingresso viene applicato, alimentando il secondo circuito dopo un tempo di attesa impostato. Questo può essere utilizzato per scaglionare l’alimentazione di più componenti, prevenendo sbalzi di tensione, o per applicazioni come allarmi e sistemi di allarme.
• I timer Off-delay aspettano un trigger dopo che l’ingresso è eccitato. Una volta che il trigger viene rimosso, l’uscita è eccitata, e poi si diseccita dopo il ritardo. Riapplicando il trigger si resetta il ritardo. Questi relè possono essere utilizzati per alimentare dispositivi per intervalli impostati, come nei cicli di lavatrice e asciugatrice o nelle giostre del parco divertimenti.

Altri modelli di avvio e ritardo sono possibili con lampeggiatori, timer one-shot o cicli di ripetizione, e ognuno dei quali permette al componente di essere alimentato a diversi intervalli di ripetizione. Questo rende possibile l’indicatore lampeggiante o le luci di avvertimento e permette anche certi tipi di cicli temporizzati.

Relè sequenziali

I relè sequenziali possono essere usati per alimentare più componenti a turno, tipicamente in un ordine stabilito. Un’applicazione comune per questo tipo di relè comporta l’alimentazione di più sistemi o set di luci uno dopo l’altro, come nelle luci di pista o nel sequenziamento dell’alimentazione.

Relè automobilistici

I relè hanno usi quasi illimitati nelle applicazioni automobilistiche, e queste applicazioni comprendono molti dei tipi di relè discussi. Molti relè automobilistici permettono ai produttori di implementare caratteristiche di sicurezza avanzate e moderne comodità elettriche.

Per citare solo alcuni esempi relè per alimentare i seguenti sistemi in auto o camion standard:

• Valvole del gas
• Fari
• Tergicristalli
• Illuminazione interna
• Sistemi di allarme
• Sistemi di allarme come quelli usati per i limiti di peso, l’uso delle cinture di sicurezza, o il rilevamento dei pericoli

Dove trovare il tuo prossimo relè

Perché i relè sono parte integrante della progettazione dei circuiti, è essenziale trovare relè di alta qualità del tipo e delle dimensioni necessarie per la tua applicazione.

Amperite offre una vasta gamma di relè e altri componenti elettronici progettati per aiutarvi a risparmiare tempo, denaro ed energia.

Siamo anche specializzati nella produzione di prodotti personalizzati per affrontare i vostri problemi individuali.

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