Come si controlla un relè

I relè sono uno dei componenti elettrici essenziali utilizzati in auto, biciclette, sistemi di automazione domestica, elettrodomestici e molte altre applicazioni per commutare facilmente circuiti ad alta potenza. Essendo dispositivi elettromeccanici, i relè sono soggetti a molta usura (poiché il contatto del relè passa da un contatto all'altro) e alla fine si danneggiano o si guastano. Quindi, in questo articolo, impareremo l'importanza di un relè, come funziona un relè e, se incontri un relè difettoso, come testare un relè con un multimetro.

Che cos'è un relè elettrico?

Un relè è un interruttore azionato elettricamente. È costituito da una bobina, un'armatura e una coppia di contatti. Quando applichiamo un segnale a bassa tensione (e bassa corrente) attraverso la bobina, questa diventa un elettromagnete e tira l'armatura verso di sé. Di conseguenza, l'armatura passa da un contatto all'altro. Se rimuoviamo la tensione attraverso la bobina, si diseccita e smette di essere un elettromagnete. L'armatura torna all'altro contatto.

I contatti sono noti come normalmente aperti (NO) e normalmente chiusi (NC). Quando l'elettromagnete è inattivo (la bobina è diseccitata), l'armatura entra in contatto con il contatto normalmente chiuso (NC). Quando l'elettromagnete è attivo (la bobina è eccitata), l'armatura entra in contatto con il contatto normalmente aperto (NO). Poiché l'armatura è il punto comune per i contatti NA e NC, è nota come COM (abbreviazione di Common).

Tutti e tre i terminali, ovvero COM, NO e NC, sono indipendenti dalla bobina e i terminali COM commutano tra NC o NO a seconda dell'eccitazione della bobina.

Comprendere

gli aspetti fisici e meccanici di un relè è buono, ma non servirà a molto se non si sa come e dove utilizzare i relè. Immagina una semplice applicazione nella tua auto; i suoi fari. Durante la sera e la notte, si preme o si gira un interruttore vicino al volante dell'auto e i fari si accendono.

All'esterno, sembra una semplice applicazione e circuito. Ma se scaviamo un po' più a fondo, possiamo capire come i relè siano utili in questi scenari. I fari della tua auto sono dispositivi ad alta potenza che assorbono una potenza compresa tra 55 W e 100 W o più. Il computer dell'auto, che è responsabile della lettura dei fari, dell'accensione dell'interruttore e della fornitura di alimentazione ai fari, non può fornire direttamente l'alimentazione in quanto è un dispositivo a bassa potenza e bassa tensione e brucerà se colleghiamo i fari direttamente al computer dell'auto. Dobbiamo utilizzare un dispositivo intermedio, in grado di accettare comandi dal computer e fornire alimentazione ai fari. Questo dispositivo è un relè.

Se il computer dell'auto può in qualche modo eccitare le bobine del relè e colleghiamo i fari al terminale NO, allora Possiamo controllare facilmente i fari senza bruciare o danneggiare alcun componente. Questo è esattamente ciò che accade in un'auto reale con i suoi fari.

Quando accendiamo l'interruttore dei fari nell'auto, il suo computer legge questo interruttore e attiva la bobina del relè. L'armatura del relè cambia la sua posizione e il faro si accende. Quando spegniamo l'interruttore dei fari, il computer dell'auto disattiverà la bobina del relè e l'armatura del relè tornerà al contatto predefinito.

Circuito di esempio

Prima di esaminare il circuito per l'esempio sopra menzionato, dobbiamo capire un paio di specifiche importanti sul relè. Il primo è la tensione low-side attraverso le bobine. Di solito chiamiamo i relè come "relè 5V" o "relè 12V". Ciò significa che la bobina del relè richiede 5 V o 12 V per essere eccitata e diventare un elettromagnete.

Il prossimo è la tensione high-side e corrente del carico (ai terminali COM, NC e NO). I relè di solito hanno valori nominali per tensioni e correnti CA o CC (o talvolta entrambe). Un relè da 12 V di uso comune avrà una potenza nominale di 10 A - 125 V CA, 7 A - 250 V CA o 10 A 30 V CC. Questi valori nominali rappresentano le tensioni massime consentite ai terminali del relè.

A parte questo, ecco un semplice circuito tipicamente utilizzato nelle auto per controllare i fari. Il computer dell'auto (Electronic Control Unit o ECU) controlla il transistor, che è collegato alla bobina del relè. I fari sono collegati al terminale normalmente aperto (NO) del relè. COM è collegato al negativo della batteria dell'auto.

Come testare un relè? È

chiaro dalla spiegazione di cui sopra che i relè sono dispositivi elettronici estremamente importanti, che consentono a dispositivi a bassa potenza come i microcontrollori di controllare dispositivi ad alta potenza. Poiché i relè sono dispositivi meccanici, possono diventare difettoso nel tempo ed è fondamentale verificare se un relè funziona correttamente o meno. Se non funziona, dobbiamo sostituirlo immediatamente con uno nuovo.

Ma come testare un relè? Esistono diversi modi per verificare se un relè funziona come previsto o meno. Vedremo un paio di metodi per testare un relè e, soprattutto, impareremo come testare un relè con un multimetro.

Come testare un relè con alimentazione CC?

Nel primo metodo, ecciteremo e disecciteremo semplicemente la bobina del relè e vedremo se l'armatura sta commutando tra i due terminali. Supponendo un relè a 12V, collegare i terminali della bobina a un alimentatore a 12V DC o a una batteria con interruttore.

Se chiudiamo l'interruttore, completa il circuito e attiva la bobina. Questo dovrebbe far passare l'armatura al contatto normalmente aperto. Se apriamo l'interruttore, l'armatura dovrebbe tornare al contatto normalmente chiuso.

Questo è un metodo semplice per testare i relè, in particolare i relè automobilistici, poiché si ha facilmente accesso a una batteria da 12 V.

Come testare un relè con un circuito?

Per il metodo successivo, costruiremo un piccolo circuito utilizzando componenti semplici e verificheremo se il relè funziona o meno. Questo metodo è utile per i relè utilizzati nei circuiti e nei PCB, ma possiamo anche testare i relè automobilistici.

Ecco il circuito per testare il relè.

Immagine

Ancora una volta ipotizzando un relè a 12V, se forniamo 5V alla base del transistor, si accende e attiva la bobina. Se il relè funziona correttamente, i contatti dell'armatura cambiano posizione e accendono il LED.

Come testare un relè con un multimetro?

Infine, vedremo come testare un relè con un multimetro. Questo è uno dei modi più semplici per testare un relè. Estrarre il relè dal circuito o dall'auto. Metti il multimetro in Misurazione della resistenza modalità (Ohmmetro). Se si dispone di un multimetro manuale, posizionare il misuratore di portata nell'intervallo minimo (200 Ω o valore simile).

Prendere i cavi del multimetro e collegarli attraverso i terminali della bobina del relè. Per una bobina normale, il multimetro dovrebbe leggere tra 40Ω e 120Ω. Se la bobina è danneggiata, cioè è aperta, il misuratore risulta fuori portata ed è necessario sostituire il relè.

Un altro test che possiamo fare con il multimetro è la continuità tra i tre contatti ad alta potenza del relè. Quando il relè è in uno stato diseccitato, il terminale COM deve essere collegato al terminale normalmente chiuso (NC). Ma non appena eccitiamo il relè, il terminale COM commuta ed entra in contatto con il terminale normalmente aperto.

Quindi, per verificarlo, mettere il multimetro in modalità di continuità e mentre il relè non è attivato, collegare i cavi del multimetro tra i terminali COM e NC. Il multimetro dovrebbe avviarsi il cicalino se i contatti del relè sono a posto.

A questo punto, eccitare il relè e verificare la continuità tra i terminali COM e NO. Se il cicalino è attivato in entrambi i casi, il relè è a posto. Ma se un test fallisce, potrebbe trattarsi di un relè difettoso.

Conclusione

Una guida per principianti sui relè, cosa c'è dentro un relè, come funziona un relè e anche dove i relè sono utili. Come ogni dispositivo meccanico, anche i relè sono soggetti a danni. Possiamo facilmente testare un relè utilizzando diverse tecniche e determinare se un relè funziona o meno. Abbiamo anche imparato come testare un relè con un multimetro.