Modificare un relè bistabile

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I relè bistabili (o passo passo) a 12V sono difficili da trovare, se poi servono a 3V, diventa quasi impossibile reperirli (almeno dalle mie parti), in questa pagina verrà modificato un relè bistabile a 12V per farlo funzionare a 3V (ma si può fare per qualsiasi tensione).

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Questo relè ha una bobina singola ed ha un magnete interno che si muove in base alla polarità applicata alla bobina, questo relè è stato trovato su eBay a qualche Euro.

Questa modifica è possibile con la maggior parte dei relè (anche non bistabili), si tratta di togliere delle spire, cercando di mantenere invariata la potenza (anche se non è così semplice).

Questo relè ha un’impedenza interna di circa 429Ω e lavora a 12V quindi 12V2/429Ω=0,33W.

Non riuscendo a togliere l’involucro ho provato a forarlo con la punta calda di un saldatore (attenzione ai fumi tossici), una volta tolti i meccanismi ed un vincolo molto piccolo, è stato possibile sbobinare il relè (prima di smontarlo potete fare una foto per ricordarvi la posizione dei pezzi).

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Avrei voluto conservare il filo di Rame smaltato ma avrei dovuto far passare decine di metri di filo in poco spazio, rischiando di rovinare lo smalto e mettendoci molto più tempo, normalmente così ci vorrà solo qualche giorno.

Il campo magnetico generato da un solenoide è B=µnI/l con B flusso magnetico (Weber), µ permeabilità del mezzo (H/m), n numero di spire, I corrente (A), l lunghezza (m), non potendo variare la lunghezza e non conoscendo il numero di spire, l’unica cosa che potevo fare era di cercare di mantenere almeno la stessa potenza, portando la bobina a circa 27Ω, infatti 3V2/27Ω=0,33W.

Però ho notato che il relè una volta in chiusura faceva un po’ fatica ad aprire, questo non è solo dovuto al magnete interno ma anche dal fatto che una volta attirata l’ancora (Ferro), l’intensità del campo magnetico cresceva, passando dalla permeabilità magnetica dell’aria (µ0) a quella del Ferro (µr), inoltre l’intensità del campo aumenta al diminuire della distanza (legge di Biot Savart B=µI/(2πr) ), rendendolo difficile l’apertura.

Inserendo nell’ancora un piccolo pezzo di scotch, il campo magnetico viene ridotto perchè trova la permeabilità dello scotch (µ0 come l’aria) e anche perchè lo scotch aumenta la distanza (pochi nm), se lo scotch sborda rimuovetelo con un taglierino.

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In questo modo pur continuando a rimanere chiuso, farà meno fatica nell’apertura.

A questo punto con lo scotch si potrebbe pensare di aumentare l’impedenza del relè (almeno per l’apertura), però la fase di chiusura avviene a distanze maggiori con la permeabilità dell’aria, quindi con molta più fatica dell’apertura, invece il motivo per cui è possibile aumentare un po’ l’impedenza è che le spire esterne hanno un’impedenza maggiore rispetto a quelle interne, semplicemente perchè la circonferenza è maggiore, inoltre il campo magnetico di una spira esterna è molto distante e quindi poco efficiente, così le prime spire si possono togliere tranquillamente, invece con poche decine di Ohm, perdere spire non comporterà una grossa perdita di impedenza, infatti il campo magnetico prodotto dipende oltre che dalla corrente anche dal numero di spire, quindi è importante avere più spire possibili, come compromesso ho deciso di fermarmi a 30Ω, la bobina funziona anche con meno di 3V (ovviamente anche con più tensione).

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Quindi per pilotare un relè bistabile con ritenuta magnetica tramite un condensatore (circuito Pilotare relè bistabile), è importante attivare il relè con il condensatore in serie (in carica) e sfruttare la minore tensione di apertura per la scarica del condensatore, anche perchè prima della successiva chiusura il condensatore nel frattempo potrebbe perdere un po’ di carica.

Ecco un’altra versione a 4V con circa 50 Ohm, un saluto e alla prossima.

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