Optorelay — dispositivo, principio di azione, applicazione

Che è normale relè elettromagnetico - forse lo sanno tutti. L'induttore attira un contatto mobile al suo nucleo, che in questo caso apre o chiude il circuito di carico. Tali relè possono commutare grandi correnti, controllare potenti carichi attivi, a condizione che gli eventi di commutazione si verifichino abbastanza raramente.

Se la commutazione mediante un relè viene eseguita ad alta frequenza o il carico è induttivo, i contatti del relè si bruceranno rapidamente e interromperanno il normale funzionamento dell'apparecchiatura la cui alimentazione viene accesa e spenta da questo meccanismo elettromagnetico.

Pertanto, gli svantaggi dei relè elettromagnetici sono evidenti: parti meccanicamente in movimento, loro rumore, frequenza di commutazione limitata, struttura ingombrante, rapida usura, necessità di manutenzione regolare (pulizia dei contatti, riparazione, sostituzione, ecc.)

Optorelay è una nuova parola per la commutazione ad alta corrente. Dal nome di questo dispositivo è ovvio che svolge la funzione di relè, ma è in qualche modo legato ai fenomeni ottici. E questo è effettivamente il caso.

Se in un relè convenzionale l'isolamento galvanico del circuito di controllo dall'alimentatore viene eseguito utilizzando un campo magnetico, nell'opto-relè viene utilizzato per separare fotoaccoppiatore — un componente semiconduttore, il cui circuito primario agisce sul secondario con fotoni, cioè attraverso una distanza riempita da una sostanza non magnetica.

Non c'è nessun nucleo qui, nessuna parte meccanicamente in movimento. Il circuito secondario dell'optoaccoppiatore controlla la commutazione del circuito di alimentazione. Transistor, tiristori o triac pilotati da un segnale proveniente da un circuito accoppiatore ottico sono direttamente responsabili della commutazione lato alimentazione.

Non ci sono parti mobili, quindi la commutazione è silenziosa, è possibile commutare grandi correnti ad alta frequenza, mentre nessun contatto si brucerà, anche se il carico è induttivo. Inoltre, le dimensioni del dispositivo stesso sono inferiori a quelle del suo predecessore elettromagnetico.

Come probabilmente hai già intuito, il principio di funzionamento del relè ottico è abbastanza semplice. Sul lato di controllo sono presenti due terminali ai quali viene fornita la tensione di controllo. La tensione di comando, a seconda del modello di opto-relè, può essere variabile o costante.

Relè ottico NF249:

Tipicamente, nei popolari opto-relè monofase, la tensione di controllo raggiunge i 32 volt con una corrente di controllo entro 20 mA. La tensione di controllo viene stabilizzata da un circuito interno al relè, portata ad un livello di sicurezza ed agisce sul circuito di controllo dell'optoaccoppiatore. E l'accoppiatore ottico, a sua volta, controlla lo sblocco e il blocco dei dispositivi a semiconduttore sul lato alimentazione dell'opto-relè.

Sul lato alimentazione dell'optorelè, nella sua forma più semplice, sono presenti anche due morsetti che collegano il relè in serie al circuito commutato. I terminali sono collegati all'interno del dispositivo alle uscite degli interruttori di potenza (una coppia di transistor, tiristori o triac), le cui caratteristiche determinano i parametri limite e le modalità operative del relè.

Oggi è passato da simile, cosiddetto relè a stato solido la corrente può raggiungere fino a 200 ampere a tensioni fino a 660 volt nel circuito di carico commutato. A seconda del tipo di corrente che alimenta il carico, i relè ottici sono suddivisi in dispositivi di commutazione CC e CA.I relè ottici CA hanno spesso un circuito di commutazione interno a corrente zero, che facilita la vita degli interruttori di alimentazione.

Oggi, i relè a stato solido con opto-relè nel loro design sono ampiamente utilizzati dove sono convenzionali avviatori elettromagneticiche richiedevano manutenzione e pulizia regolari e non resistevano ai rigori di un dispositivo meccanico.

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