(Naposledy aktualizováno: Září 14, 2021)
obsah
typy relé, popis:
typy relé a jejich použití – relé jsou k dispozici v různých tvarech, velikostech, napětí a proudových hodnotách. Máme hlavně dva typy relé elektromechanická relé a polovodičová relé. V tomto článku vysvětlím 5 různých typů relé určených pro aplikace s nízkým a vysokým zatížením. Na obrázku výše vidíte jasně, relé bílé barvy je relé SSR nebo Solid State, zatímco zbývající 4 relé jsou elektromechanická relé. Z těchto 4 relé 2 jsou typu SPDT „jednopólový a dvojitý hod“ a další dvě relé jsou typu DPDT „dvoupólový a dvojitý hod“.
začněme tedy nejprve elektromechanickými relé a Naučme se, jak ovládat tato relé s Arduino nebo jakoukoli jinou deskou regulátoru a bez ní, a nakonec se dozvíme, co je polovodičové relé a jak jej používat k řízení vysokých ampér zatížení.
pozor!!!
110 / 230VAC může být opravdu nebezpečné. Vřele doporučuji nosit ochranné rukavice a provádět takové experimenty v přítomnosti partnera. Při zapnutí se nedotýkejte kontaktů relé a dalších částí obvodu.
bez dalšího zpoždění, začněme!!!
Amazon nákup odkazy:
12V adaptér:
Arduino Uno
Arduino Nano
100A Power Relay, 12VDC SPDT type Relay:
Omron 24VDC DPDT type Relay:
HKE 12VDC 5A DPDT type Relay:
Fotek SSR-25 DA, Solid State Relay:
12V 10A SPDT relé:
ostatní nástroje a komponenty:
Super Starter kit pro začátečníky
digitální osciloskopy
variabilní napájení
digitální multimetr
pájecí soupravy
PCB malé přenosné vrtačky
*upozornění: Jedná se o affiliate odkazy. Mohu provést provizi, pokud si koupíte komponenty prostřednictvím těchto odkazů. Ocenil bych vaši podporu tímto způsobem!
Elektromechanické Typy Relé:
Jedná se o čtyři různé typy relé; různé tvary, velikosti a konfigurace kolíků. Nezáleží na tom, jaký typ elektromechanického relé používáte, pracovní princip je přesně stejný. Vše, co potřebujete, je připojit požadované napětí s kontakty cívky relé, které mohou být 5V až 48 voltů, a to je obvykle vytištěno na relé. Typ relé, které používám, lze ovládat pomocí 12Vdc A 24Vdc. Když připojíte napětí s kolíky cívky relé, uslyšíte zvuk zastrčení.
Chcete-li ovládat tato relé automaticky pomocí desky Arduino nebo ESP8266 nebo ESP32 nebo jakékoli jiné desky řadiče, budete muset vytvořit obvod ovladače. Pro nejlepší pochopení udělám jeden obvod řidiče, který lze použít k ovládání všech těchto relé. Pojďme podrobně diskutovat o každém relé.
12V SPDT typ relé:
Jedná se o relé typu 12V SPDT „jednopólové a dvojité házení“. Normálně používám tyto typy relé pro řízení střídavých zátěží. SPECIFIKACE relé jsou vytištěny nahoře. 12VDC znamená, že toto relé lze ovládat pomocí 12voltů, jedná se o napětí použité k napájení cívky relé. Toto napětí zůstává zcela izolováno od napětí spojeného se společnými a normálně uzavřenými nebo normálně otevřenými kontakty relé.
při 250VAC dokáže zpracovat proud střídavého proudu až do 7Amps, 10A ac zatížení při 125VAC a 12A ac zatížení při 120VAC. Toto relé lze také použít k řízení stejnosměrných zátěží až do 28VDC se zatěžovacím proudem až 10Amps.
konfigurace relé typu SPDT:
konfigurace pinů těchto typů relé je naprosto stejná, i když používáte relé 5v.
toto relé má celkem 5 pinů nebo kontaktů, 3 kontakty na jedné straně a 2 kontakty na druhé straně. Mezi třemi kontakty na levé straně je prostřední společný kontakt, zatímco další dva kontakty jsou kontakty cívky. Na pravé straně vidíme dva kontakty NC a NO. NC je normálně uzavřený kontakt a NO je normálně otevřený kontakt. Kontakty cívky jsou zcela izolovány od společného kontaktu, normálně uzavřeného kontaktu a normálně otevřeného kontaktu. Jednoduše řečeno neexistuje žádné fyzické spojení mezi kontakty cívek a ostatními kontakty relé.
toto relé můžete zkontrolovat připojením 12V a GND ke kontaktům cívky relé cívky. Cívka relé nemá polaritu, takže nezáleží na tom, na kterou stranu cívky se připojíte k 12VDC a na kterou stranu se připojíte k GND.
Návrh Ovladače Relé:
pro automatické ovládání tohoto relé budeme muset vytvořit obvod řidiče. S pomocí obvodu řidiče pak můžeme ovládat relé 12V pomocí řídicích desek kompatibilních s 3,3 V A 5V, jako jsou například ESP8266 a ESP32, které jsou 3,3 V a desky Arduino jsou 5V.
pro návrh ovladače relé byste měli vědět, kolik proudu je potřeba k napájení cívky relé. K tomu budete muset najít odpor cívky pomocí digitálního multimetru. Nastavte knoflík pro výběr digitálního multimetru na odpor. Připojte dvě sondy digitálního multimetru k cívkovým kontaktům relé.
jak vidíte, odpor cívky je 405 ohmů. Nyní pomocí vzorce V = IR můžeme najít proud v miliampérech, potřebný k napájení reléové cívky.
V = IR
I = V / R
I = 12/405
I = .029
I= 29mA
k napájení tohoto relé budete potřebovat 29mA. Nyní můžete použít jakýkoli univerzální tranzistor typu NPN nebo PNP, jehož kolektorový proud je větší než proud cívky relé. Moje volba je 2n2222 NPN tranzistor, protože pokud si zkontrolujete datový list, zjistíte, že tento NPN tranzistor je schopen zpracovat proud až 800mA.
kromě toho je tranzistor 2N2222 NPN levný a je to jako šváb dostupný všude.
Schéma zapojení ovladače relé:
Toto je obvod ovladače relé. Jedna strana reléové cívky je spojena s 12volty, zatímco druhá strana reléové cívky je spojena s kolektorem tranzistoru 2N2222 NPN. Emitor tranzistoru je spojen se zemí. Základna tranzistoru je spojena s odporem 10k ohm, který je pak spojen s jakýmkoli I / O pinem regulátoru. Dioda je připojena přes dva vinuté kolíky relé. Tato dioda se používá proti zadní emf ochraně. AC nebo DC zátěž je připojena mezi běžnými a normálně otevřenými kontakty. Jak vidíte, neutrální vodič je připojen přímo k zátěži, zatímco živý vodič je spojen se zátěží přes relé. Takže zapnutím a vypnutím tohoto relé lze připojené AC nebo DC zatížení zapnout a vypnout.
jak jsem již řekl, Budu používat stejný obvod ovladače pro ovládání všech relé. Abych vám to usnadnil, připájel jsem tranzistor 2n2222, rezistor 10k a svorkovnici.
Připojte rezistor s kolíkem 13 Arduina a také uzemnění 12v napájecího zdroje se zemnicím kolíkem Arduina. Připojte dva vinuté kolíky relé ke svorkovnici. Nakonec jsem připojil AC zátěž, v mém případě žárovku. Nyní budeme muset napsat program, který automaticky zapne a vypne tuto žárovku.
v černém obvodu vidíte regulátor napětí a některé odpojovací kondenzátory. Nenechte se zmást s těmito komponenty. Pokud máte adaptér 12V, není třeba přidávat regulátor 12V.
Program pro ovládání 12V relé:
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
|
int relay1 = 13;
void setup () {
pinMode (relay1, OUTPUT);
digitalWrite (relay1, LOW);
}
void loop () {
digitalWrite (relay1, HIGH);
zpoždění(2000);
digitalWrite (relay1, LOW);
zpoždění(2000);
}
|
Jedná se o velmi základní program pro ovládání relé připojeného k pinu 13 Arduino Uno. Budu používat stejný program pro ovládání všech relé. Nahrál jsem výše uvedený program a byl jsem schopen automaticky ovládat AC žárovku. Pro praktickou ukázku sledujte video uvedené na konci tohoto článku.
12V SPDT Power Relay 100Ampere:
Jedná se o napájecí relé SPDT 12V 100A. Jedná se o větší verzi malého 12V SPDT relé. To je zcela zřejmé z velikosti relé, toto relé je navrženo pro vysoké zatížení ampér. Tyto typy relé obvykle najdete ve stabilizátorech vysokého napětí a používají se k řízení klimatizačních zařízení, velkých vodních čerpadel atd.
toto relé má celkem 5 kontaktů; všech 5 kontaktů výkonového relé je jasně označeno. Stejně jako dříve vysvětlené malé relé typu SPDT má toto relé stejné kontakty. Má kontakty cívky, které se používají k napájení cívky relé. Má společný kontakt, normálně uzavřený kontakt a normálně otevřený kontakt.
k ovládání tohoto relé potřebujete 12 voltů, protože cívka relé nemá polaritu, takže nezáleží na tom, která strana cívky relé je spojena se zemí nebo 12volty.
pro automatické ovládání tohoto relé budeme potřebovat obvod řidiče. Nejprve najdeme odpor reléové cívky pomocí digitálního multimetru.
jak vidíte, odpor cívky relé je 54,2 ohmů, nyní pomocí vzorce V = IR můžeme najít proud potřebný k napájení cívky relé.
V = IR
I = V / R
I = 12/54.2
I = .221amp
I = 221milliampere
takže potřebujeme alespoň 221mA k napájení cívky relé. Jak víte, tranzistor 2n2222 NPN zvládne proud až 800mA. Takže pro toto relé můžeme použít stejný obvod řidiče, jediný rozdíl je, že tentokrát je relé řízeno pomocí logiky 3.3 V. Dokončil jsem pájení a připojil kontakty cívky relé se svorkovnicí.
tentokrát jsem se místo použití Arduino Uno rozhodl použít modul ESP32 WiFi + Bluetooth k ovládání tohoto výkonového relé pomocí aplikace Blynk a aplikace pro mobilní telefony android navržené v android studio.
návrh aplikace pro android, kód ESP32 a Blynk je vysvětlen v jiném článku „projekt IoT Power Relay pomocí ESP32 Wifi + Bluetooth, IoT Relay“.
HKE DC12V, 5A 250VAC relé:
Jedná se o relé typu HKE 12VDC DPDT „Double Pole and Double Throw“. Toto relé typu DPDT lze použít k řízení střídavého zatížení až do 5amp. Protože se jedná o relé typu DPDT, lze toto relé použít k ovládání dvou střídavých zátěží. Konfigurační diagramy kolíků jsou uvedeny nahoře. Toto relé má celkem 8 kolíků.
první dva kolíky jsou cívkové kolíky. Další dva kolíky jsou normálně zavřené, další dva kolíky jsou společné, zatímco poslední dva jsou normálně otevřené kontakty. Pro automatické ovládání tohoto relé budete potřebovat obvod řidiče.
začal jsem měřením odporu cívky a poté pomocí vzorce V = IR jsem vypočítal proud potřebný k napájení reléové cívky, což je 44milliampere. Toto relé lze také ovládat pomocí stejného obvodu řidiče.
V = IR
I = V / R
I = 12/272
I = .044A
I = 44mA
připojil jsem kontakty cívky relé se svorkou bloku a jednou střídavou zátěží se společnými a normálně otevřenými kontakty.
takto vypadají konečná připojení. Budu používat stejný Arduino kód. V současné době ovládám pouze jedno zatížení, pokud chcete, můžete také připojit další zatížení.
Omron 24VDC relé:
Jedná se o relé typu Omron 24VDC DPDT. Jedná se o větší verzi relé HKE 12VDC DPDT. Specifikace napětí a proudu jsou jasně vytištěny na pravé straně relé. Tento typ relé se obvykle používá s PLC. Ale pomocí obvodu řidiče lze ovládat pomocí různých napětí.
relé typu Omron 24VDC DPDT je také dodáváno se základní zásuvkou. Relé pěkně sedí a není třeba pájet. Schéma konfigurace kontaktů relé je uvedeno nahoře a pokud se podíváte pozorně, zjistíte také, že základní zásuvka relé má také čísla. Tak, podle konfiguračního schématu kontaktů relé.
7 a 8 jsou kontakty cívky relé.
5 a 6 jsou běžné kontakty.
3 a 4 jsou normálně otevřené kontakty. A
1 a 2 jsou normálně uzavřené kontakty.
k automatickému ovládání tohoto relé pomocí regulátoru budete potřebovat obvod ovladače.
začal jsem měřením odporu cívky a poté pomocí vzorce V = IR.
V = IR
I = V / R
I = 24/628
I = .038A
I = 38mA
vypočítal jsem proud potřebný k napájení reléové cívky, což je 38milliampere. Toto relé lze také ovládat pomocí stejného obvodu řidiče. Ale tentokrát připojíme 24VDC.
střídavá zátěž je spojena s kontakty relé 5 a 3. 5 je běžný kontakt, zatímco kontaktní číslo 3 je normálně otevřený kontakt.
v současné době jsem připojil jednu zátěž. Pokud chcete, můžete připojit další AC nebo DC zátěž s ostatními běžnými a normálně otevřenými nebo normálně uzavřenými kontakty.
Fotek SSR-25 DA „Solid State Relay“:
Jedná se o polovodičové relé Fotek SSR schopné zpracovat proud střídavého zatížení až do 25 ampér. Nemá žádné pohyblivé části, takže při zapnutí a vypnutí tohoto relé neuslyšíte žádný zvuk. Toto polovodičové relé má celkem 4 kontakty. AC zátěže jsou spojeny s kontakty 1 a 2. Rozsah střídavého napětí je 24 až 380VAC. Vstupní kontakty 3 a 4 se používají k zapnutí a vypnutí relé. Rozsah vstupního napětí je od 3 do 32VDC. K zapnutí tohoto relé tedy můžete použít libovolné napětí od 3 do 32VDC. Kontakt 3 je + ve, zatímco kontakt 4 je GND. Řídíme toto relé pomocí obvodu řidiče.
polovodičové relé schéma zapojení:
12VDC z obvodu řidiče je spojeno s plusovým kontaktem polovodičového relé a nemusíte se obávat, protože přijímá široký rozsah vstupních napětí od 3 do 32VDC. Toto polovodičové relé lze tedy bezpečně ovládat pomocí 12VDC. Připojte zemnící kontakt polovodičového relé se zemí obvodu řidiče. Dva vodiče střídavého zatížení jsou spojeny s kontakty 1 a 2.
existuje tolik jiných typů relé, ale věřte mi, pokud zkusíte tato relé, jsem si jist, že budete schopni zvládnout všechny ostatní typy relé bez problémů. Existuje další typ relé, který se nazývá hybridní relé. Hybridní relé je kombinací elektromechanického relé a polovodičového relé.