Relè

Appunti sull'utilizzo di relè su PCB

Per gestire dei carichi tramite relè piazzato su un PCB occorre seguire degli accorgimenti sia per quanto riguarda la corrente che può attraversare le piste sia la tensione supportata dagli isolamenti e dai contatti (extratensione di apertura) sopratutto con carichi induttivi.

In questa immagine si vede come le piste siano state raddoppiate su più layer per dimuire la resistena ed aumentare la dissipazione di calore.

In questa tabella si possono vedere le larghezza delle piste necessarie in funzione della corrente che le attraversa e dell'innalzamento di temperatura che si può accettare.

Si possono vedere anche le asole realizzate sul PCB per aumentare l'isolamento tra la parte a bassa tensione e quella rivolta verso il carico esterno. Da notare la differenza tra clearance (distanza tra i contatti in aria) e creepage (il percorso sulla superficie del PCB).

Le sovratensioni di apertura generate dal carico induttivo devono essere smorzate in qualche modo, sia per proteggere i contatti del relè dalle scariche che potrebbe consumarli rapidamente, sia per evitare che queste tensioni (che possono raggiungere le migliaia di volt) creino disturbi o addirittura danni agli altri componenti della scheda.

In questo diagramma si possono vedere le diverse tecniche di soppressione delle sovratensioni, quando si può raggiungere il carico (protezione ai capi del carico) e quando invece si può intervenire solo sui contatti del relè, con i diversi pro e contro delle varie soluzioni.

Nei link di seguito si possono trovare maggiori dettagli sui diversi sistemi di smorzamento con spiegazioni e fogli di calcolo per determinare i valori dei componenti necessari. Simulando diverse condizioni di utilizzo si può notare come non sia molto facile determinare dei valori che vadano bene per tutte le situazioni. Uno snubber calcolato per grossi carichi, può provocare una eccessiva corrente di perdita che potrebbe anche accendere dei piccoli circuiti. Viceversa uno snubber con basse perdite può risultare insufficiente per grosse induttanze.

Guido Ottaviani (Autore/Progettista elettronico-firmware-robotica)
Si occupa della progettazione elettronica e del firmware di sistemi embedded per la Robotica e applicazioni industriali e civili oltre che di divulgazione tecnica su internet.
http://www.guiott.com - https://github.com/guiott - guido@guiott.com

The TanzoLab Project

Il TanzoLab è una iniziativa senza fini di lucro, nata da un'idea di Sergio Tanzilli socio fondatore di Acme Systems srl nel Novembre 2015, per trasferire ad appassionati di elettronica e informatica, professionisti e aziende nel settore, le conoscenze necessarie per poter creare prodotti embedded adatti per la produzione industriale.

Le attività del TanzoLab si svolgono ogni mercoledi sera, salvo casi speciali, dalle ore 18:30 presso i locali della Acme Systems srl e consistono in:

  • Talk monotematici a cura di professionisti in vari settori tecnologici
  • Workshop pratici su elettronica embedded, produzione e informatica
  • Progettazione e realizzazione di nuovi prodotti embedded per l'IT

Le attività vengono coordinate tramite questo sito, in cui vengono pubblicati tutti i lavori svolti o in via di sviluppo, e tramite un gruppo Telegram con cui per interagire direttamente via chat con gli altri membri.