(sidst opdateret: September 14, 2021)
Indholdsfortegnelse
typer af relæer, beskrivelse:
typer af relæer og hvordan man bruger dem – relæer Fås i forskellige former, størrelser, spænding og aktuelle ratings. Vi har hovedsageligt to typer relæer elektromekaniske relæer og solid state relæer. I denne artikel vil jeg forklare 5 forskellige typer relæer designet til applikationer med lav og høj belastning. På billedet ovenfor kan du se tydeligt, det hvide farve relæ er SSR eller Solid State relæ, mens de resterende 4 relæer er de elektromekaniske relæer. Ud af disse 4 relæer er 2 af typen SPDT “enkeltpolet og Dobbeltkast”, og de to andre relæer er af typen DPDT “dobbeltpolet og Dobbeltkast”.
så lad os først starte med de elektromekaniske relæer og lære at kontrollere disse relæer med og uden Arduino eller noget andet controller-kort, og til sidst lærer vi, hvad der er et solid state-relæ, og hvordan man bruger det til at kontrollere høje ampere-belastninger.
forsigtig!!!
110/230VAC kan være virkelig farligt. Jeg anbefaler stærkt, at du bærer beskyttelseshandsker og udfører sådanne eksperimenter i nærværelse af en partner. Rør ikke ved relækontakterne og andre kredsløbsdele, når de er tændt.
uden yderligere forsinkelse, lad os komme i gang!!!
12V Adapter:
Arduino Uno
Arduino Nano
100A strømrelæ, 12VDC SPDT type relæ:
Omron 24VDC DPDT type relæ:
HKE 12VDC 5a DPDT type relæ:
Fotek SSR-25 Da, Solid State relæ:
12V 10A SPDT relæ:
andre værktøjer og komponenter:
Super Starter kit til begyndere
digitale oscilloskoper
variabel forsyning
Digital Multimeter
loddekolbe kits
PCB små bærbare boremaskiner
*Bemærk: Disse er affiliate links. Jeg kan lave en provision, hvis du køber komponenterne via disse links. Jeg ville sætte pris på din støtte på denne måde!
Elektromekaniske Relæ Typer:
disse er fire forskellige typer relæer; forskellige i former, størrelser og stifter konfiguration. Det betyder virkelig ikke noget, hvilken type elektromekanisk relæ du bruger, arbejdsprincippet er nøjagtigt det samme. Alt du behøver er at forbinde den ønskede spænding med relæspolekontakterne, som kan være 5V til 48 volt, og dette er normalt trykt på relæet. Den type relæer, jeg bruger, kan betjenes ved hjælp af 12VDC og 24VDC. Når du tilslutter spændingen med relæspolestifterne, hører du tuck-lyden.
for at styre disse relæer automatisk ved hjælp af et Arduino-kort eller ESP8266 eller ESP32 eller ethvert andet controller-kort skal du oprette et driverkredsløb. For den bedste forståelse vil jeg lave et førerkredsløb, som kan bruges til at styre alle disse relæer. Lad os diskutere hvert relæ i detaljer.
12v SPDT type relæ:
dette er 12V SPDT “Single Pole and Double kaste” type relæ. Normalt bruger jeg disse typer relæer til styring af AC-belastninger. Relæspecifikationer er trykt på toppen. 12VDC betyder, at dette relæ kan styres ved hjælp af 12volts, dette er den spænding, der bruges til at aktivere relæspolen. Denne spænding forbliver fuldstændig isoleret fra spændingen forbundet med relæets fælles og normalt lukkede eller normalt åbne kontakter.
ved 250VAC kan den håndtere AC-belastningsstrøm op til 7amps, 10A AC-belastninger ved 125vac og 12a AC-belastninger ved 120VAC. Dette relæ kan også bruges til at styre DC belastninger op til 28vdc med belastningsstrøm op til 10amps.
SPDT type relæ Pins konfiguration:
pinkonfigurationen af disse typer relæer er nøjagtig den samme, selvom du bruger et 5V relæ.
dette relæ har i alt 5 stifter eller kontakter, 3 kontakter på den ene side og 2 kontakter på den anden side. Blandt de tre kontakter på venstre side er den midterste den fælles kontakt, mens de to andre kontakter er spolekontakterne. På højre side kan vi se to kontakter NC og nej. NC er den normalt lukkede kontakt, og nej er den normalt åbne kontakt. Spolekontakterne er fuldstændigt isoleret fra den fælles kontakt, Normalt lukket kontakt og Normalt åben kontakt. I enkle ord er der ingen fysisk forbindelse mellem spolekontakterne og de andre relækontakter.
du kan kontrollere dette relæ ved at forbinde 12V og GND med spolerne relæ coil kontakter. Relæspolen har ingen polaritet, så det betyder virkelig ikke noget, hvilken side af spolen du forbinder med 12VDC, og hvilken side du forbinder med GND.
Relæ Driver Design:
for at styre dette relæ automatisk skal vi lave driverkredsløbet. Ved hjælp af førerkredsløbet kan vi styre 12V-relæet ved hjælp af 3.3 V og 5V kompatible controllerkort som for eksempel ESP8266 og ESP32, som er 3.3 V og Arduino-kort er 5V.
for relædriverens design skal du vide, hvor meget strøm der er behov for for at aktivere relæspolen. Til dette skal du finde spolemodstanden ved hjælp af et digitalt multimeter. Indstil den digitale multimetervalgsknap på modstanden. Forbind de to sonder på det digitale multimeter med relæets spolekontakter.
som du kan se, er spolemodstanden 405 ohm. Nu ved hjælp af formlen V = ir kan vi finde strømmen i milliamps, der er nødvendig for at aktivere relæspolen.
V = IR
I = V/R
I = 12/405
I = .029
I= 29ma
for at aktivere dette relæ skal du bruge 29ma. Nu kan du bruge enhver generel npn-eller PNP-type transistor, hvis kollektorstrøm er større end relæspolestrømmen. Mit valg er 2N2222 NPN transistor, fordi hvis du tjekker databladet, vil du opdage, at denne NPN transistor er i stand til at håndtere strømmen op til 800mA.
desuden er 2N2222 NPN transistoren billig, og det er ligesom en kakerlak tilgængelig overalt.
relæ Driver kredsløb Diagram:
dette er relædriverkredsløbet. Den ene side af relæspolen er forbundet med 12volts, mens den anden side af relæspolen er forbundet med samleren af 2N2222 NPN-transistoren. Transistorens emitter er forbundet med jorden. Transistorens bund er forbundet med en 10K ohm modstand, som derefter er forbundet med en hvilken som helst I/O-stift på controlleren. En diode er forbundet på tværs af relæets to spolestifter. Denne diode bruges mod bagsiden EMF beskyttelse. AC eller DC belastning er forbundet mellem de fælles og normalt åbne kontakter. Som du kan se, er en neutral ledning forbundet direkte med belastningen, mens strømledningen er forbundet med belastningen gennem et relæ. Så ved at tænde og slukke for dette relæ kan den tilsluttede AC-eller DC-belastning tændes og slukkes.
som jeg sagde tidligere, vil jeg bruge det samme driverkredsløb til styring af alle relæer. For at gøre tingene lettere for dig loddede jeg 2N2222 transistoren, 10K modstanden og en terminalblok.
Tilslut modstanden med pin 13 af Arduino og også jorden af 12V strømforsyningen med jorden pin af Arduino. Forbind relæets to spolestifter med klemblokken. Endelig tilsluttede jeg AC-belastningen, i mit tilfælde en pære. Nu skal vi skrive et program for automatisk at tænde og slukke for denne pære.
i det sorte kredsløb kan du se en spændingsregulator og nogle afkoblingskondensatorer. Bliv ikke forvirret med disse komponenter. Hvis du har 12V-adapteren, er det ikke nødvendigt at tilføje 12V-regulatoren.
Program til styring af et 12V relæ:
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
|
int relay1 = 13;
ugyldig opsætning() {
pinMode (relay1, OUTPUT);
digitalskriv (relay1, lav);
}
void loop () {
digitalskriv (relæ1, høj);
forsinkelse(2000);
digitalskriv(relæ1, lav);
forsinkelse(2000);
}
|
dette er et meget grundlæggende program til at styre relæet forbundet med pin 13 af Arduino Uno. Jeg vil bruge det samme program til at kontrollere alle relæer. Jeg uploadede ovenstående program, og jeg var i stand til at styre AC-pæren automatisk. For den praktiske demonstration se video givet i slutningen af denne artikel.
12V SPDT strømrelæ 100ampere:
dette er et SPDT 12v 100A strømrelæ. Dette er den større version af det lille 12V SPDT relæ. Dette er helt tydeligt fra relæstørrelsen, dette relæ er designet til høje amperbelastninger. Du finder normalt disse typer relæer i stabilisatorer med høj effektspænding og bruges til at kontrollere A/C-anlæg, store vandpumper osv.
dette relæ har i alt 5 kontakter; alle 5 kontakter i Strømrelæet er tydeligt mærket. Ligesom det tidligere forklarede lille SPDT-relæ har dette relæ også de samme kontakter. Det har spolekontakterne, der bruges til at aktivere relæspolen. Det har den fælles kontakt, Normalt lukket kontakt og Normalt åben kontakt.
for at betjene dette relæ har du brug for 12 volt, da relæspolen ikke har nogen polaritet, så det betyder virkelig ikke noget, hvilken side af relæspolen der er forbundet med jorden eller 12volts.
for at betjene dette relæ automatisk har vi brug for et førerkredsløb. Først finder vi relæspolemodstanden ved hjælp af et digitalt Multimeter.
som du kan se relæspolemodstanden er 54,2 Ohm, nu ved hjælp af formlen V = ir, kan vi finde den strøm, der er nødvendig for at aktivere relæspolen.
V = IR
I = V / R
I = 12/54.2
I = .221Amps
I = 221milliampere
så vi har brug for mindst 221ma for at aktivere relæspolen. Som du ved 2n2222 NPN transistor kan håndtere strøm op til 800mA. Så vi kan også bruge det samme driverkredsløb til dette relæ, den eneste forskel er, denne gang styres relæet ved hjælp af en 3.3 V-logik. Jeg afsluttede lodningen og tilsluttede relæspolekontakterne med klemblokken.
denne gang i stedet for at bruge Arduino Uno besluttede jeg at bruge ESP32 trådløst internet + Bluetooth-modul til at styre dette strømrelæ ved hjælp af Blynk-applikationen og android-mobiltelefonapplikationen designet i android studio.
android-appen, ESP32-koden og Blynk-applikationsdesign er forklaret i en anden artikel “IoT-Strømrelæprojekt ved hjælp af ESP32 trådløst internet + Bluetooth, IoT-relæ”.
HKE DC12V, 5a 250VAC relæ:
dette er HKE 12VDC DPDT “Dobbeltpol og dobbelt kast” type relæ. Denne DPDT type relæ kan bruges til at styre AC belastninger op til 5amps. Da dette er DPDT type relæ, så dette relæ kan bruges til at styre to AC belastninger. Stifterne konfigurationsdiagrammer er angivet øverst. Dette relæ har i alt 8 stifter.
de to første stifter er spolestifterne. De næste to ben er de normalt lukkede, de næste to ben er de almindelige, mens de sidste to er de normalt åbne kontakter. For at styre dette relæ automatisk skal du bruge driverkredsløbet.
jeg startede med at måle spolemodstanden og derefter bruge formlen V = ir, jeg beregnede den strøm, der var nødvendig for at aktivere relæspolen, som er 44milliampere. Dette relæ kan også styres ved hjælp af det samme førerkredsløb.
V = IR
I = V/R
I = 12/272
I = .044A
I = 44ma
jeg tilsluttede relæspolekontakterne med Blokterminalen og en AC-belastning med de fælles og normalt åbne kontakter.
Sådan ser de endelige forbindelser ud. Jeg vil bruge den samme Arduino kode. I øjeblikket kontrollerer jeg kun en belastning, hvis du vil, kan du også forbinde en anden belastning.
Omron 24VDC relæ:
dette er Omron 24VDC DPDT type relæ. Dette er den større version af HKE 12VDC DPDT relæ. Spændings-og strømspecifikationerne er tydeligt trykt på relæets højre side. Denne type relæ bruges normalt med PLC ‘ er. Men ved hjælp af et førerkredsløb kan det styres ved hjælp af forskellige spændinger.
Omron 24VDC DPDT type relæ leveres også med bundstikket. Relæet sidder pænt ind, og der er ikke behov for lodning. Relækontakternes konfigurationsdiagram er angivet øverst, og hvis du ser nøje, vil du også opdage, at relæbasestikket også har numrene. Så i henhold til relækontakternes konfigurationsdiagram.
7 og 8 er Relæspolekontakterne.
5 og 6 er de fælles kontakter.
3 og 4 er de normalt åbne kontakter. Og
1 og 2 er de normalt lukkede kontakter.
for at styre dette relæ automatisk ved hjælp af en controller, skal du bruge et førerkredsløb.
jeg startede med at måle spolemodstanden og derefter bruge formlen V = ir.
V = IR
I = V/R
I = 24/628
I = .038A
I = 38ma
jeg beregnet den strøm, der er nødvendig for at aktivere relæspolen, som er 38milliampere. Dette relæ kan også styres ved hjælp af det samme førerkredsløb. Men denne gang forbinder vi 24VDC.
AC-belastningen er forbundet med relæet 5 og 3 kontakter. 5 er den almindelige kontakt, mens kontaktnummer 3 er den normalt åbne kontakt.
i øjeblikket har jeg tilsluttet en enkelt belastning. Hvis du vil, kan du tilslutte en anden AC-eller DC-belastning med de andre almindelige og normalt åbne eller normalt lukkede kontakter.
Fotek SSR – 25 da “Solid State Relay”:
dette er Fotek SSR Solid State relæ, der er i stand til at håndtere AC-belastningsstrømmen op til 25 Ampere. Det har ingen bevægelige dele, så du hører ikke nogen lyd, når du tænder og slukker for dette relæ. Dette Solid State relæ har i alt 4 kontakter. AC-belastninger er forbundet med kontakterne 1 og 2. VEKSELSTRØMSSPÆNDINGSOMRÅDET er 24 til 380vac. Indgangskontakterne 3 og 4 bruges til at tænde og slukke for relæet. Indgangsspændingsområdet er fra 3 til 32vdc. Så du kan bruge enhver spænding fra 3 til 32vdc til at tænde dette relæ. Kontakt 3 er + ve, mens Kontakt 4 er GND. Lad os styre dette relæ ved hjælp af førerkredsløbet.
Solid state relæ forbindelse diagram:
12VDC fra førerkredsløbet er forbundet med plus-kontakten til solid state-relæet, og du behøver ikke være bekymret, da den accepterer en lang række indgangsspændinger fra 3 til 32vdc. Så dette Solid State relæ kan betjenes sikkert ved hjælp af 12VDC. Forbind Jordkontakten på Faststofrelæet med jorden på førerkredsløbet. De to ledninger i AC-belastningen er forbundet med kontakterne 1 og 2.
der er så mange andre typer relæer, men tro mig, hvis du prøver disse relæer, er jeg sikker på, at du vil være i stand til at håndtere alle de andre typer relæer uden problemer. Der er en anden type relæ, der kaldes Hybridrelæet. Et Hybridrelæ er kombinationen af elektromekanisk relæ og Solid state relæ.