(Última actualización: Septiembre 14, 2021)
Tabla de Contenidos
Tipos de Relés, Descripción:
Tipos de relés y cómo usarlos: Los relés están disponibles en diferentes formas, tamaños, voltaje y clasificaciones de corriente. Tenemos principalmente dos tipos de relés relés electromecánicos y relés de estado sólido. En este artículo explicaré 5 tipos diferentes de relés diseñados para aplicaciones de carga baja y alta. En la imagen de arriba se puede ver claramente, el relé de color blanco es el relé SSR o de Estado Sólido, mientras que los 4 relés restantes son los relés electromecánicos. De estos 4 relés, 2 son del tipo SPDT » De un solo Polo y Doble Tiro «y los otros dos relés son del tipo DPDT»de Doble Polo y Doble Tiro».
Así que comencemos primero con los relés electromecánicos y aprendamos a controlar estos relés con y sin Arduino o cualquier otra placa controladora y al final aprenderemos qué es un relé de estado sólido y cómo usarlo para controlar cargas de amperios altos.
¡Atención!!!
110 / 230VAC puede ser realmente peligroso. Recomiendo encarecidamente que use guantes protectores y realice tales experimentos en presencia de un compañero. No toque los contactos del relé ni otras partes del circuito cuando esté encendido.
Sin más demora, ¡comencemos!!!
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Adaptador de 12 v:
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Relé de alimentación de 100A, Relé de tipo SPDT de 12 VDC:
Relé de tipo DPDT de 24 VDC Omron:
Tipo DPDT de 12 VDC HKE 5A Relé:
Fotek SSR-25 DA, Relé de Estado sólido:
Relé SPDT de 12V 10A:
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Tipos de Relés electromecánicos:
Estos son cuatro tipos diferentes de relés; diferentes en formas, tamaños y configuración de pines. Realmente no importa qué tipo de relé electromecánico esté utilizando, el principio de funcionamiento es exactamente el mismo. Todo lo que necesita es conectar el voltaje deseado con los contactos de la bobina del relé, que pueden ser de 5 V a 48 Voltios, y esto normalmente se imprime en el Relé. El tipo de relés que estoy usando se puede operar con 12Vdc y 24Vdc. Cuando conecte el voltaje con los pines de la bobina del relé, escuchará el sonido de pliegue.
Para controlar estos relés automáticamente usando una placa Arduino o ESP8266, o ESP32, o cualquier otra placa controladora, necesitará hacer un circuito de controlador. Para la mejor comprensión, haré un circuito de controlador que se pueda usar para controlar todos estos relés. Vamos a discutir cada relé en detalle.
Relé tipo SPDT de 12 V:
Este es el relé de tipo «Polo único y doble tiro» SPDT de 12 V. Normalmente, uso este tipo de relés para controlar cargas de CA. Las especificaciones del relé están impresas en la parte superior. 12VDC significa que este relé se puede controlar usando 12 voLtios, este es el voltaje utilizado para energizar la bobina del relé. Esta tensión permanece completamente aislada de la tensión conectada con los contactos comunes y normalmente cerrados o normalmente abiertos del relé.
A 250 VCA, puede manejar corriente de carga de CA de hasta 7 amperios, cargas de CA de 10 A a 125 VCA y cargas de CA de 12 A a 120 VCA. Este relé también se puede usar para controlar cargas de CC de hasta 28 VCC con corriente de carga de hasta 10 amperios.
Configuración de pines de relé de tipo SPDT:
La configuración de pines de estos tipos de relés es exactamente la misma, incluso si utiliza un relé de 5 v.
Este relé tiene un total de 5 pines o contactos 3 contactos en un lado y 2 en el otro lado. Entre los tres contactos del lado izquierdo, el del medio es el contacto común, mientras que los otros dos contactos son los contactos de bobina. En el lado derecho podemos ver dos contactos NC y NO. NC es el contacto Normalmente Cerrado y NO es el contacto Normalmente Abierto. Los contactos de la bobina están completamente aislados del contacto común, contacto Normalmente Cerrado y contacto Normalmente Abierto. En palabras simples, no hay conexión física entre los contactos de las bobinas y los otros contactos de relé.
Puede comprobar este relé conectando 12V y GND con los contactos de bobina de relé de bobinas. La bobina de relé no tiene polaridad, por lo que realmente no importa qué lado de la bobina se conecte con el 12VDC y qué lado se conecte con el GND.
Diseño de Controladores de Relés:
Para controlar este relé automáticamente, tendremos que hacer el circuito del controlador. Con la ayuda del circuito del controlador, podemos controlar el relé de 12V utilizando tarjetas controladoras compatibles con 3.3 V y 5V, como por ejemplo ESP8266 y ESP32, que son de 3.3 V y las placas Arduino son de 5V.
Para el diseño del controlador de relé, debe saber cuánta corriente se necesita para energizar la bobina del relé. Para ello, tendrá que encontrar la resistencia de la bobina utilizando un multímetro digital. Ajuste la perilla de selección del multímetro digital en la resistencia. Conecte las dos sondas del multímetro digital con los contactos de bobina del relé.
Como puede ver, la resistencia de la bobina es de 405 ohmios. Ahora usando la fórmula V = IR, podemos encontrar la corriente en miliamperios, necesaria para energizar la bobina del relé.
V = IR
I = V/R
I = 12/405
I = .029
I= 29mA
Para energizar este relé tendrá 29mA. Ahora puede usar cualquier transistor de tipo NPN o PNP de propósito general cuya corriente de colector sea mayor que la corriente de la bobina del relé. Mi elección es el transistor NPN 2n2222, porque si revisa la hoja de datos, encontrará que este transistor NPN es capaz de manejar la corriente hasta 800mA.
Además, el transistor NPN 2n2222 es barato y es como una cucaracha disponible en todas partes.
Diagrama de Circuito del Controlador de Relé:
Este es el circuito del controlador de relés. Un lado de la bobina de relé está conectado con los 12 voltios, mientras que el otro lado de la bobina de relé está conectado con el colector del transistor NPN 2n2222. El emisor del transistor está conectado con la tierra. La base del transistor está conectada con una resistencia de 10k ohmios que luego se conecta con cualquier pin de E/S del controlador. Un diodo está conectado a través de los dos pines de bobina del relé. Este diodo se utiliza contra la protección EMF trasera. La carga de CA o CC está conectada entre los contactos Comunes y Normalmente Abiertos. Como puede ver, un cable neutro está conectado directamente con la carga, mientras que el cable activo está conectado con la carga a través de un relé. Por lo tanto, al encender y apagar este relé, la carga de CA o CC conectada se puede encender y apagar.
Como dije anteriormente, usaré el mismo circuito de controlador para controlar todos los relés. Para facilitarle las cosas, soldé el transistor 2n2222, la resistencia de 10k y un bloque de terminales.
Conecte la resistencia con el pin 13 del Arduino y también la tierra de la fuente de alimentación de 12v con el pin de tierra del Arduino. Conecte los dos pasadores de bobina del relé con el bloque de terminales. Finalmente, conecté la carga de CA, en mi caso una bombilla. Ahora necesitaremos escribir un programa para encender y apagar automáticamente esta bombilla.
En el circuito negro, puede ver un regulador de voltaje y algunos condensadores de desacoplamiento. No se confunda con estos componentes. Si tiene el adaptador de 12V, no es necesario agregar el regulador de 12V.
Programa para controlar un relé de 12V:
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int relay1 = 13;
void setup() {
pinMode(relay1, SALIDA);
digitalWrite(relay1, BAJO);
}
void loop() {
digitalWrite(relay1, ALTO);
retraso(2000);
digitalWrite(relay1, LOW);
retraso(2000);
}
|
Este es un programa básico para controlar el relé conectado con el pin 13 de Arduino Uno. Usaré el mismo programa para controlar todos los relés. Subí el programa anterior y pude controlar la bombilla de corriente alterna automáticamente. Para ver la demostración práctica, vea el video que se da al final de este artículo.
Relé de potencia SPDT de 12 V 100amperios:
Este es un relé de potencia SPDT 12V 100A. Esta es la versión más grande del pequeño relé SPDT de 12 V. Esto es bastante obvio por el tamaño del relé, este relé está diseñado para altas cargas de amperios. Normalmente encontrará este tipo de relés en estabilizadores de voltaje de alta potencia, y se utilizan para controlar plantas de aire acondicionado, bombas de agua grandes, etc.
Este relé tiene un total de 5 contactos; Todos los 5 contactos del Relé de potencia están claramente etiquetados. Al igual que el relé de tipo SPDT pequeño explicado anteriormente, este relé también tiene los mismos contactos. Tiene los contactos de la bobina que se utilizan para energizar la bobina del relé. Tiene el contacto común, el contacto normalmente cerrado y el contacto normalmente abierto.
Para operar este relé, necesita 12 voltios, ya que la bobina del relé no tiene polaridad, por lo que realmente no importa qué lado de la bobina del relé esté conectado con la tierra o 12 voltios.
Para operar este relé automáticamente necesitaremos un circuito conductor. Primero encontramos la resistencia de la bobina del relé usando un multímetro digital.
Como puede ver, la resistencia de la bobina del relé es de 54,2 Ohmios, Ahora usando la fórmula V = IR, podemos encontrar la corriente necesaria para energizar la bobina del relé.
V = IR
I = V/R
I = 12/54.2
I = .221amperios
I = 221milliamperios
Por lo que necesitamos al menos 221 Ma para energizar la bobina del relé. Como sabe, el transistor NPN 2n2222 puede manejar corriente de hasta 800 Ma. Por lo tanto, también podemos usar el mismo circuito de controlador para este relé, la única diferencia es que esta vez el relé se controla utilizando una lógica de 3,3 V. Completé la soldadura y conecté los contactos de la bobina de relé con el bloque de terminales.
Esta vez, en lugar de usar Arduino Uno, decidí usar el módulo ESP32 WiFi + Bluetooth para controlar este relé de alimentación utilizando la aplicación Blynk y la aplicación para teléfono celular Android diseñada en android studio.
La aplicación para Android, el código ESP32 y el diseño de la aplicación Blynk se explican en otro artículo «Proyecto de relé de potencia de IoT utilizando ESP32 Wifi + Bluetooth, relé de IoT».
Relé HKE DC12V, 5A 250VAC:
Este es el relé de tipo HKE 12VDC DPDT de «Doble Polo y doble tiro». Este relé tipo DPDT se puede usar para controlar cargas de CA de hasta 5 amperios. Como este es el relé de tipo DPDT, este relé se puede usar para controlar dos cargas de CA. Los diagramas de configuración de pines se muestran en la parte superior. Este relé tiene un total de 8 pines.
Los dos primeros pines son los pines de la bobina. Los dos pines siguientes son los normalmente cerrados, los dos pines siguientes son los comunes, mientras que los dos últimos son los contactos normalmente abiertos. Para controlar este relé automáticamente necesitará el circuito conductor.
Comencé midiendo la resistencia de la bobina y luego utilizando la fórmula V = IR, calculé la corriente necesaria para energizar la bobina del relé, que es de 44 miliamperios. Este relé también se puede controlar utilizando el mismo circuito conductor.
V = IR
I = V/R
I = 12/272
I = .044A
I = 44mA
Conecté los contactos de la bobina de relé con el terminal de bloque y una carga de CA con los contactos comunes y normalmente abiertos.
Así es como se ven las conexiones finales. Usaré el mismo código Arduino. Actualmente, estoy controlando solo una carga, si lo desea, también puede conectar otra carga.
Relé Omron de 24 VCC:
Este es el relé de tipo DPDT de 24 VCC de Omron. Esta es la versión más grande del relé DPDT HKE de 12 VCC. Las especificaciones de voltaje y corriente están claramente impresas en el lado derecho del relé. Este tipo de relé se utiliza normalmente con PLC. Pero con la ayuda de un circuito conductor se puede controlar utilizando diferentes voltajes.
El relé de tipo DPDT de 24 VCC de Omron también viene con la toma de base. El relé se sienta bien y no hay necesidad de soldar. El diagrama de configuración de los contactos del relé se muestra en la parte superior y, si se mira de cerca, también encontrará que la toma de base del relé también tiene los números. Por lo tanto, según el diagrama de configuración de contactos de relé.
7 y 8 son los contactos de la bobina de relé.
5 y 6 son los contactos comunes.
3 y 4 son los contactos normalmente abiertos. Y
1 y 2 son los contactos normalmente cerrados.
Para controlar este relé automáticamente mediante un controlador, necesitará un circuito de controlador.
Comencé midiendo la resistencia de la bobina y luego usando la fórmula V = IR.
V = IR
I = V/R
I = 24/628
I = .038A
I = 38mA
Calculé la corriente necesaria para energizar la bobina del relé, que es de 38 miliamperios. Este relé también se puede controlar utilizando el mismo circuito conductor. Pero esta vez conectaremos 24VDC.
La carga de CA está conectada con los contactos 5 y 3 del relé. 5 es el contacto común, mientras que el contacto número 3 es el contacto Normalmente abierto.
Actualmente tengo conectado una sola carga. Si lo desea, puede conectar otra carga de CA o CC con los otros contactos Comunes y Normalmente Abiertos o Normalmente Cerrados.
Relé de Estado sólido Fotek SSR-25 DA «»:
Este es el relé de estado sólido Fotek SSR capaz de manejar la corriente de carga de CA de hasta 25 Amperios. No tiene partes móviles, por lo que no escuchará ningún sonido cuando encienda y apague este relé. Este relé de Estado sólido tiene un total de 4 contactos. Las cargas de CA están conectadas con los contactos 1 y 2. El rango de voltaje de CA es de 24 a 380 VCA. Los contactos de entrada 3 y 4 se utilizan para encender y apagar el relé. El rango de voltaje de entrada es de 3 a 32 VCC. Por lo tanto, puede usar cualquier voltaje de 3 a 32 VCC para encender este relé. El contacto 3 es el + ve, mientras que el contacto 4 es el GND. Vamos a controlar este relé usando el circuito conductor.
Diagrama de conexión de relés de Estado sólido:
El 12VDC del circuito del controlador está conectado con el contacto Plus del relé de estado sólido, y no tiene que preocuparse, ya que acepta una amplia gama de voltajes de entrada de 3 a 32VDC. Por lo tanto, este relé de estado sólido se puede operar de forma segura utilizando 12 VCC. Conecte el contacto a tierra del Relé de Estado sólido con la tierra del circuito conductor. Los dos cables de la carga de CA están conectados con los contactos 1 y 2.
Hay muchos otros tipos de relés, pero créame si prueba estos relés, estoy seguro de que podrá manejar todos los otros tipos de relés sin ningún problema. Hay otro tipo de relé que se llama Relé híbrido. Un relé híbrido es la combinación de relé electromecánico y relé de estado sólido.