Tutto quello che devi sapere su un relè

Che cos'è un relè?

Un relè è un interruttore azionato elettricamente. Molti relè utilizzano un elettromagnete per azionare meccanicamente un interruttore, ma vengono utilizzati anche altri principi operativi, come i relè a stato solido. I relè vengono utilizzati laddove è necessario controllare un circuito mediante un segnale a bassa potenza (con isolamento elettrico completo tra i circuiti di controllo e quelli controllati) o dove più circuiti devono essere controllati da un segnale.

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Passaggio 1: parti e progettazione di un relè

IMMAGINE:

1. Relè all'interno della sua custodia in plastica.
2. Relè separato dalla sua custodia mediante un cacciavite.
3. Parti del relè.
4. Cavi del relè che possono essere saldati su un PCB
5. Parti del relè

Iniziare rimuovendo la custodia in plastica o PVC del relè utilizzando un cacciavite. Puoi vedere il design e le varie parti del relè. Le parti principali del relè sono: armatura , molla, giogo, contatti e bobina.

Un semplice relè elettromagnetico è costituito da una bobina di filo avvolta attorno a un nucleo di ferro morbido, un giogo di ferro che fornisce un percorso a bassa riluttanza per il flusso magnetico, un'armatura mobile di ferro e uno o più gruppi di contatti (ce ne sono due nella figura raffigurata ). L'armatura è incernierata al giogo e collegata meccanicamente a uno o più gruppi di contatti mobili. È tenuto in posizione da una molla in modo tale che quando il relè viene diseccitato, vi è uno spazio d'aria nel circuito magnetico. In questa condizione, uno dei due gruppi di contatti nel relè nella foto è chiuso e l'altro gruppo è aperto. Altri relè possono avere più o meno set di contatti a seconda della loro funzione. Il relè nella foto ha anche un filo che collega l'armatura al giogo. Ciò garantisce la continuità del circuito tra i contatti mobili sull'armatura e la pista del circuito sul circuito stampato (PCB) tramite il giogo, che è saldato al PCB.

Passaggio 2: funzionamento di un relè

IMMAGINE:

1. Armatura e bobina isolata del relè.
2. Relè senza bobina isolata.
3. Contatti del relè quando nessuna corrente viene applicata attraverso i terminali del relè.
4. Contatti del relè quando viene applicata corrente attraverso i terminali del relè.
5. Primavera del relè.

Un semplice relè elettromagnetico è costituito da una bobina di filo avvolta attorno a un nucleo di ferro morbido, un giogo di ferro che fornisce un percorso a bassa riluttanza per il flusso magnetico, un'armatura mobile di ferro e uno o più gruppi di contatti (ce ne sono due nella figura rappresentata ). L'armatura è incernierata al giogo e collegata meccanicamente a uno o più gruppi di contatti mobili. È tenuto in posizione da una molla in modo tale che quando il relè viene diseccitato, vi è uno spazio d'aria nel circuito magnetico. In questa condizione, uno dei due gruppi di contatti nel relè nella foto è chiuso e l'altro gruppo è aperto. Altri relè possono avere più o meno set di contatti a seconda della loro funzione. Il relè nella foto ha anche un filo che collega l'armatura al giogo. Ciò garantisce la continuità del circuito tra i contatti mobili sull'armatura e la pista del circuito sul circuito stampato (PCB) tramite il giogo, che è saldato al PCB.

Quando una corrente elettrica viene fatta passare attraverso la bobina, genera un campo magnetico che attiva l'armatura e il conseguente movimento dei contatti mobili crea o interrompe (a seconda della costruzione) una connessione con un contatto fisso. Se l'insieme di contatti era chiuso quando il relè era diseccitato, il movimento apre i contatti e interrompe la connessione, e viceversa se i contatti erano aperti. Quando la corrente alla bobina viene spenta, l'armatura viene riportata da una forza, circa la metà della forza magnetica, nella sua posizione rilassata. Di solito questa forza è fornita da una molla, ma la gravità è anche usata comunemente negli avviatori motore industriali. La maggior parte dei relè sono realizzati per funzionare rapidamente. In un'applicazione a bassa tensione questo riduce il rumore; in un'applicazione ad alta tensione o corrente riduce l'arco. Quando la bobina viene eccitata con corrente continua, un diodo viene spesso posizionato sulla bobina per dissipare l'energia dal campo magnetico collassante alla disattivazione, che altrimenti genererebbe un picco di tensione pericoloso per i componenti del circuito semiconduttore. Alcuni relè automobilistici includono un diodo all'interno della custodia del relè. Ad esempio, quando un relè commuta nella tua auto, il picco di tensione può causare interferenze alla radio e se hai una batteria difettosa o sei abbastanza sciocca da scollegarla con il motore acceso, può danneggiare la ECU ecc.

Passaggio 3: Palo e lancio di un relè

IMMAGINE: 1. Simboli di circuito dei relè. (C indica il terminale comune nei tipi SPDT e DPDT.)

Poiché i relè sono interruttori, la terminologia applicata agli interruttori viene applicata anche ai relè; un relè commuta uno o più poli, ciascuno dei quali contatti possono essere generati eccitando la bobina in uno di tre modi:

I contatti normalmente aperti (NO) collegano il circuito quando il relè è attivato; il circuito è disconnesso quando il relè è inattivo. Viene anche chiamato contatto Modulo A o "crea" contatto. I contatti NO possono anche essere distinti come "early-make" o NOEM, il che significa che i contatti si chiudono prima che il pulsante o l'interruttore sia completamente inserito.

I contatti normalmente chiusi (NC) scollegano il circuito quando il relè è attivato; il circuito è collegato quando il relè è inattivo. Viene anche chiamato contatto Modulo B o contatto "interruzione". I contatti NC possono anche essere distinti come "late-break" o NCLB, il che significa che i contatti rimangono chiusi fino a quando il pulsante o l'interruttore non viene completamente disinnestato.

I contatti a commutazione (CO) o double-throw (DT) controllano due circuiti: un contatto normalmente aperto e un contatto normalmente chiuso con un terminale comune. Si chiama anche un contatto Modulo C o contatto "trasferimento" ("break prima di make"). Se questo tipo di contatto utilizza una funzionalità "crea prima dell'interruzione", viene chiamato contatto di tipo D.

Si incontrano comunemente le seguenti designazioni:

SPST - Lancio singolo polo singolo. Questi hanno due terminali che possono essere collegati o scollegati. Di cui due per la bobina, un tale relè ha quattro terminali in totale. È ambiguo se il palo sia normalmente aperto o normalmente chiuso. La terminologia "SPNO" e "SPNC" viene talvolta utilizzata per risolvere l'ambiguità.

SPDT - Lancio singolo a palo singolo. Un terminale comune si collega a uno degli altri due. Di cui due per la bobina, un tale relè ha cinque terminali in totale.

DPST - Lancio singolo bipolare. Questi hanno due coppie di terminali. Equivalente a due interruttori o relè SPST azionati da una singola bobina. Di cui due per la bobina, un tale relè ha sei terminali in totale. I poli possono essere forma A o forma B (o uno di ciascuno).

DPDT - Double Pole Double Throw. Questi hanno due file di terminali di commutazione. Equivalente a due interruttori o relè SPDT azionati da una singola bobina. Tale relè ha otto terminali, inclusa la bobina.

Passaggio 4: relè di commutazione (CO) o doppio lancio (DT)

Un relè di tipo Change Over è molto simile a un relè SPDT (Single Pole Double Throw).

Per spiegare il funzionamento di un relè di commutazione, l'ho confrontato con un relè SPDT.

Una configurazione di relè SPDT commuta un polo comune su altri due poli, alternando tra loro. Considerare un relè SPDT con un polo comune 'C' e lasciare che gli altri due poli siano rispettivamente 'A' e 'B'. Quando la bobina non è alimentata (inattiva), il polo comune 'C' è collegato al polo 'A' (NC) ed è in posizione di riposo. Ma quando il relè è alimentato (attivo) il polo comune 'C' è collegato al polo 'B' (NO) e non è in posizione di riposo. Quindi solo una posizione è in posizione di riposo, mentre l'altra posizione ha bisogno di alimentare la bobina.

Passaggio 5: parametri di tensione e corrente di un relè

IMMAGINE: 1. Parametri di tensione e corrente del relè integrati nella custodia del relè.

2. Parametri di tensione e corrente del relè integrati nella custodia del relè.

La maggior parte dei relè è disponibile con diverse tensioni di funzionamento come 5 V, 6 V, 12 V, 24 V, ecc. Se al relè viene fornita la tensione operativa richiesta, il relè viene attivato. La tensione di funzionamento di un relè è generalmente in CC. I piccoli relè di segnale e i relè di potenza a bassa tensione sono di solito in CC, ma i relè di controllo di rete e i contattori abbastanza frequentemente hanno bobine CA. Il resto dei terminali di un relè viene utilizzato per collegare una Circuito AC (generalmente 50 / 60Hz) o DC. I pin di commutazione e di contatto del relè hanno i rispettivi valori nominali / parametri di tensione e corrente massimi. Questi parametri sono generalmente scritti all'interno della custodia in plastica o PVC del relè. Nelle classificazioni dei contatti, spesso avranno qualcosa come / Queste sono le cifre che devi essere dentro. Detto questo, se la tensione è inferiore, è possibile eseguire una corrente superiore a quella impressa su di essa, tuttavia non sono proporzionalmente direzionali e consultare la scheda tecnica del relè. Se un relè è sovraccarico, può bruciarsi e danneggiare il circuito o gli apparecchi ad esso collegati. Assicurati di scegliere un relè in grado di gestire i requisiti di tensione e corrente per garantire che la bobina del relè non si esaurisca e che il circuito non venga danneggiato.

Passaggio 6: RICICLARE E RIUTILIZZARE I VECCHI RELÈ

1. I relè possono essere dissaldati da qualsiasi circuito vecchio o esistente e possono essere ri-saldati / saldati su qualsiasi nuovo circuito o progetto poiché i relè non vengono bruciati da una saldatura eccessiva.

2. Gli avvolgimenti della bobina possono essere riutilizzati come filo di ponticello in vari circuiti.

3. I contatti e le viti, i dadi, i bulloni, le rondelle del relè possono anche essere riutilizzati.

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