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rele' elettromagnetici e loro impiego nei circuiti analogici

Indice Argomento Corrente

1) rele' elettromagnetici

2) rele' elettromagnetici: materiali impiegati nei contatti

3) rele' elettromagnetici: Usura

4) Limiti dei rele' elettromagnetici

In questa sezione tratteremo i rele' elettromagnetici che sono la tipologia utilizzata nel circuiti elettronici come interruttori / deviatori comandati a distanza.
Tratteremo solo i rele' impiegati in ambito audio, ne esistono decine di tipologie che esulano dallo scopo di questa trattazione.

1 - rele' elettromagnetici

Il rele' è un interruttore / deviatore elettromeccanico azionato mediante un elettromagnete costituito da una bobina di filo conduttore elettrico, generalmente di rame, avvolto intorno ad un nucleo di materiale ferromagnetico. Ne esistono di diverse tipologie, quelli che interessano a noi sono quelli con la funzione di deviatore ossia con la bobina che comanda uno o più contatti che hanno due posizioni e quelli che possono essere assimilati a degli interruttori che sono nel nostro caso quelli con i contatti normalmente aperti.
Al passaggio di corrente elettrica nella bobina, l'elettromagnete attrae l'ancora alla quale è vincolato il contatto mobile che quindi cambierà posizione.
Quando il rele' è a riposo il contatto mobile è in contatto con uno dei due contatti fissi.
Quando la bobina è percorsa da una sufficiente corrente elettrica, la situazione si inverte e il contatto mobile si sposta sull'altro contatto per poi tornare alla condizione di partenza quando viene a cessare la corrente sulla bobina.
Negli apparati audio valvolari in genere viene utilizzato per ritardare la tensione anodica all'atto dell'accensione.
Più in generale per selezionare gli ingressi del preamplificatore o per escludere parti del circuito.
Questo perché permette di remotizzare il comando ed evitare di far girare dei fili con un segnale a basso livello.

rele' da circuito stampato con riferimento dimensionale. Esistono rele' anche molto più piccoli.

2 - rele' elettromagnetici: materiali impiegati nei contatti

Quelli che interessano a noi hanno in genere i contatti realizzati nei seguenti materiali:

• Argento: si utilizza in diverse leghe
• Tungsteno
• Oro

Quello che fa la differenza è la minima tensione che possono commutare, per tensioni sufficientemente alte il problema non si pone in quanto in presenza di ossido avviene una piccola scarica che lo elimina. Quelli migliori per gli impieghi tipici audio sono ovviamente quelli con i contatti in oro.

 

rele' da circuito stampato ripreso da diverse angolazioni. Sopra lo stesso è riportato lo schema di collegamento dei piedini alla base. Come vedete di tratta di un deviatore a doppio scambio.
Sono riportati anche i valori di tensione per l'alimentazione della bobina.

Quattro rele' montati su una scheda elettronica.

3 - rele' elettromagnetici: Usura

• Nel tempo si può verificare la formazione di ossido sulla superficie dei contatti, impedendo il passaggio della corrente.
  Per questo alcuni rele' adottano come accorgimento l'auto-pulizia, cioè prevedono che in fase di chiusura e apertura i contatti debbano strisciare leggermente fra di loro, provocando l'asportazione dell'ossido.

• Nel caso in cui questi dispositivi vengano usati fuori caratteristica, quindi con carichi con un elevato assorbimento o con tensioni eccessive, si può andare facilmente incontro a un incollaggio dei contatti elettrici per via della fusione degli stessi dovuta all'arco voltaico che si genera all'atto della chiusura del contatto. Questo si manifesta soprattutto con corrente continua e carichi capacitivi.

Reed rele'. Nell'ingrandimento si notano i particolari dei contatti presenti nell'ampolla in cui è presente del gas inerte per evitare l'ossidazione dei contatti. Questo tipo di rele' ha bisogno di un elettromagnete esterno o di un magnete permanente per l'azionamento.

4 - Limiti dei rele' elettromagnetici

• Il limite più grosso del rele' si manifesta quando è impiegato in sistemi sottoposti a vibrazioni che possono creare un contatto instabile.
  Ad esempio nei combo per chitarra e basso elettrico dove il circuito preamplificatore, amplificatore e il diffusore sono nello stesso contenitore e sono sottoposti alle vibrazioni indotte dall'altoparlante.

• La bobina del rele' è a tutti gli effetti una induttanza e all'atto della disalimentazione produce una notevole extratensione, quindi se viene azionata da un componente allo stato solido (transistor, mosfet) bisogna utilizzare un diodo di ricircolo per evitare che l'extratensione possa danneggiare il componente.