I componenti elettromeccanici, come i relè e i microinterruttori, sono indispensabili per realizzare una grande varietà di sistemi elettronici in diverse applicazioni; uno dei mercati più attivi, dove l'uso di soluzioni elettroniche è in costante aumento, è la domotica e la sicurezza in edifici pubblici e privati; in particolare, l'illuminazione è in continua fase di sviluppo. È essenziale, quindi, che questi dispositivi siano in grado di tenere il passo con l'evoluzione dei semiconduttori, per consentire ai progettisti di sfruttare appieno tutte le opportunità offerte dalle tecnologie al silicio, quali l'aumento delle prestazioni e la miniaturizzazione dei prodotti. L'evoluzione tecnologica dei componenti elettromeccanici, inoltre, è importante anche perché consente di migliorare le caratteristiche complessive del sistema sotto vari aspetti: ad esempio la semplificazione dei processi produttivi o il comfort d'uso per l'utente finale, un elemento, quest'ultimo, che si traduce in un vantaggio competitivo del prodotto finito. I principali produttori di componenti elettromeccanici, come Omron, dedicano quindi notevoli risorse alla ricerca e allo sviluppo di nuove soluzioni tecnologiche, con risultati di sicuro interesse.
Relè per correnti di spunto elevate
Un esempio particolarmente significativo riguarda la portata di corrente dei relè e la loro durata in termini di vita elettrica, aspetti importanti in molte applicazioni di grande attualità, come la gestione automatizzata dell'illuminazione finalizzata al risparmio energetico. Un aspetto tipico dei carichi applicati nell'illuminazione è l'alto picco di corrente che si ha all'accensione del sistema: nel circuito di gestione del carico tipicamente si trova un condensatore, che quando si scarica genera uno spunto di corrente che può raggiungere un valore di 10-15 volte maggiore rispetto a quello nominale. È essenziale perciò che i relè utilizzati nei sistemi di illuminazione siano in grado di resistere a correnti così elevate; in caso contrario, la vita utile dell'intero sistema verrebbe drasticamente ridotta. Una delle innovazioni che i produttori di relè hanno messo in campo per aumentare la portata di corrente dei relè è l'uso di materiali avanzati per la realizzazione dei contatti. Omron, ad esempio, utilizza una lega in argento-indio-stagno, che è caratterizzata da estrema durezza, alta temperatura di fusione ed eccellente resistenza agli archi elettrici ed alla saldatura dei contatti. È pertanto il materiale ideale per sopportare alti picchi di corrente e inoltre, essendo priva di cadmio, è anche conforme alla direttiva Rohs. I contatti realizzati in AgInSn consentono ai relè di sopportare picchi di corrente superiori a 100 A, un valore ampiamente sufficiente, tornando all'esempio dei sistemi di illuminazione, per gestire lampade fluorescenti o al tungsteno. Grazie a questa innovazione, un relè da 16 A può operare con tutti i tipi di lampade in commercio, da quelle fluorescenti ai Led. Sono disponibili anche modelli con portate nominali inferiori.
Relè piccoli e silenziosi
Altri due fronti di sviluppo nell'evoluzione dei relè sono la riduzione delle dimensioni del componente e del suo rumore. Per quanto riguarda il primo aspetto, Omron ha conseguito risultati di rilievo, come ad esempio con il G6D-ASI, un relè da 5 A con contatto AgInSn largo solo 6,5 mm. La riduzione delle dimensioni consente ai relè di tenere il passo con la miniaturizzazione dei sistemi elettronici; nelle applicazioni di illuminazione, ad esempio, questi dispositivi possono essere utilizzati nei moduli di commutazione per il controllo dei ballast. Per quanto riguarda invece la rumorosità, cioè il suono prodotto dai contatti durante la commutazione, i meccanismi brevettati sviluppati da Omron consentono con il relè G5RL-LN riduzioni di oltre 10 decibel; il rumore della commutazione, in altri termini, rimane al di sotto della soglia di udibilità, anche negli ambienti silenziosi. Si tratta di un aspetto non secondario per i sistemi elettronici destinati a operare in ambienti dove le persone vivono o lavorano.
Dip switch avanzati
Anche componenti come i Dip switch, semplici e tuttavia indispensabili in molte applicazioni elettroniche, hanno vissuto di recente una profonda evoluzione tecnologica. Omron, ad esempio, ha rinnovato l'architettura di questi dispositivi, adottando una meccanica interna ad alta pressione sui contatti, che assicura maggiore affidabilità e funzionamento del componente. I nuovi Dip switch di Omron, inoltre, sono fabbricati con una resina resistente alle alte temperature, che consente di saldare questi dispositivi con tecniche di reflow fino a 260 °C, un valore superiore alla media dei prodotti concorrenti; in caso di saldatura manuale, la massima temperatura ammessa arriva fino a 400 °C.
Sensori Mems a infrarossi
Il panorama dell'evoluzione tecnologica diviene ancor più interessante se ai tradizionali componenti elettromeccanici affianchiamo un'altra categoria di componenti: i sensori. In questo campo, infatti, le novità recenti sono numerose e comprendono la realizzazione di dispositivi in tecnologia Mems. Omron, ad esempio, ha sviluppato un nuovo sensore Mems a infrarossi, denominato D6T, destinato per il rilevamento della presenza di persone all'interno di una stanza. I tradizionali sensori piroelettrici o a microonde sono in grado di rilevare solo le persone in movimento, mentre il nuovo sensore Omron funziona misurando la differenza di temperatura tra il corpo umano e quella dell'ambiente circostante, permettendo il rilevamento anche in caso di persone ferme. Il D6T è finalizzato principalmente alle applicazioni domotiche: in questi sistemi, il rilevamento dei corpi umani consente di gestire automaticamente l'illuminazione e la climatizzazione sulla base della effettiva presenza o assenza di persone all'interno della stanza, evitando, ad esempio di spegnere la luce se l'ambiente è occupato da persone ferme di fronte a un televisore. Il sensore IR Mems di Omron sarà realizzato in due versioni: una composta da otto celle allineate, denominata D6T-8L, una seconda con una matrice di celle 4x4, denominata D6T-44L. Una tipica installazione domotica comprenderà quattro sensori del tipo a matrice montati a soffitto, ciascuno dei quali sarà in grado di rilevare la presenza di persone in un'area di 6,25 mq. L'uso di quattro sensori consentirà di suddividere la stanza in quattro parti e quindi di stabilire non solo la presenza/assenza di persone, ma anche la loro ubicazione.
