(Ultimo Aggiornamento: settembre 14, 2021)
Sommario
Tipi di Relè, Descrizione:
Tipi di Relè e come usarli – Relè sono disponibili in diverse forme, dimensioni, la tensione e la corrente nominale. Abbiamo principalmente due tipi di relè relè elettromeccanici e relè a stato solido. In questo articolo spiegherò 5 diversi tipi di relè progettati per applicazioni a basso e alto carico. Nell’immagine qui sopra si può vedere chiaramente, il relè di colore bianco è il relè SSR o stato solido, mentre i restanti 4 relè sono i relè elettromeccanici. Di questi 4 relè 2 sono del tipo SPDT “Unipolare e doppio tiro” e gli altri due relè sono del tipo DPDT “Bipolare e doppio tiro”.
Quindi iniziamo con i relè elettromeccanici e impariamo come controllare questi relè con e senza Arduino o qualsiasi altra scheda controller e alla fine impareremo cos’è un relè a stato solido e come usarlo per controllare carichi di ampere elevati.
Attenzione!!!
110 / 230VAC può essere davvero pericoloso. Consiglio vivamente di indossare guanti protettivi ed eseguire tali esperimenti in presenza di un partner. Non toccare i contatti del relè e altre parti del circuito quando acceso.
Senza ulteriori ritardi, iniziamo!!!
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12v Adattatore:
Arduino Uno
Arduino Nano
100A Relè di Potenza, 12VDC SPDT Relè Tipo:
Omron 24VDC DPDT tipo di Relè:
HKE 12VDC 5A DPDT tipo di Relè:
Fotek SSR-25 DA, Relè a Stato Solido:
12V 10A Relè SPDT:
Altri Strumenti e Componenti:
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Tipi di relè elettromeccanici:
Si tratta di quattro diversi tipi di relè; diversi per forme, dimensioni e configurazione dei pin. In realtà non importa quale tipo di relè elettromeccanico si sta utilizzando, il principio di funzionamento è esattamente lo stesso. Tutto ciò che serve è collegare la tensione desiderata con i contatti della bobina del relè, che possono essere da 5 V a 48 Volt, e questo è normalmente stampato sul relè. Il tipo di relè che sto utilizzando può essere utilizzato utilizzando 12Vdc e 24Vdc. Quando si collega la tensione con i perni della bobina del relè si sente il suono tuck.
Per controllare questi relè automaticamente utilizzando una scheda Arduino o ESP8266, o ESP32, o qualsiasi altra scheda del controller, è necessario fare un circuito di driver. Per la migliore comprensione farò un circuito driver che può essere utilizzato per controllare tutti questi relè. Discutiamo ogni relè in dettaglio.
12 V SPDT tipo relè:
Questo è il 12 V SPDT “Unipolare e doppio tiro” tipo relè. Normalmente, uso questi tipi di relè per controllare i carichi CA. Le specifiche del relè sono stampate sulla parte superiore. 12VDC significa che questo relè può essere controllato utilizzando 12Volts, questa è la tensione utilizzata per eccitare la bobina del relè. Questa tensione rimane completamente isolata dalla tensione collegata ai contatti comuni e normalmente chiusi o normalmente aperti del relè.
A 250VAC può gestire corrente di carico CA fino a 7Amps, carichi CA 10A a 125VAC e carichi CA 12A a 120VAC. Questo relè può essere utilizzato anche per controllare carichi DC fino a 28VDC con corrente di carico fino a 10Amps.
SPDT tipo di relè Pin di configurazione:
La configurazione dei pin di questi tipi di relè è esattamente la stessa, anche se si utilizza un relè 5v.
Questo relè ha un totale di 5 pin o contatti, 3 contatti su un lato e 2 contatti sull’altro lato. Tra i tre contatti sul lato sinistro, quello centrale è il contatto comune, mentre gli altri due contatti sono i contatti della bobina. Sul lato destro possiamo vedere due contatti NC e NO. NC è il contatto normalmente chiuso e NO è il contatto normalmente aperto. I contatti della bobina sono completamente isolati dal contatto comune, contatto normalmente chiuso e contatto normalmente aperto. In parole semplici non esiste una connessione fisica tra i contatti delle bobine e gli altri contatti del relè.
È possibile controllare questo relè collegando 12 V e GND con le bobine relè bobina contatti. La bobina del relè non ha polarità, quindi non importa da quale lato della bobina ci si connette con il 12VDC e da quale lato ci si connette con il GND.
Progettazione del driver del relè:
Per controllare questo relè automaticamente, avremo bisogno di fare il circuito del driver. Con l’aiuto del circuito del driver, possiamo controllare il relè 12V utilizzando schede controller compatibili 3.3 V e 5V come ad esempio ESP8266 e ESP32 che sono 3.3 V e le schede Arduino sono 5V.
Per la progettazione del driver del relè, dovresti sapere quanta corrente è necessaria per eccitare la bobina del relè. Per questo è necessario trovare la resistenza della bobina utilizzando un multimetro digitale. Impostare la manopola di selezione multimetro digitale sulla resistenza. Collegare le due sonde del multimetro digitale con i contatti della bobina del relè.
Come si può vedere la resistenza della bobina è di 405 ohm. Ora usando la formula V = IR, possiamo trovare la corrente in milliampere, necessarie per eccitare la bobina del relè.
V = IR
I = V/R
I = 12/405
I = .029
I = 29mA
Per energizzare questo relè è necessario 29mA. Ora è possibile utilizzare qualsiasi transistor di tipo NPN o PNP di uso generale la cui corrente del collettore è maggiore della corrente della bobina del relè. La mia scelta è il transistor NPN 2n2222, perché se controlli la scheda tecnica scoprirai che questo transistor NPN è in grado di gestire la corrente fino a 800mA.
Inoltre, il transistor NPN 2n2222 è economico ed è proprio come uno scarafaggio disponibile ovunque.
Relè driver Schema elettrico:
Questo è il circuito del driver del relè. Un lato della bobina del relè è collegato con il 12 volt, mentre l’altro lato della bobina del relè è collegato con il collettore del 2n2222 NPN transistor. L’emettitore del transistor è collegato al terreno. La base del transistor è collegata con un resistore da 10k ohm che viene quindi collegato a qualsiasi pin I/O del controller. Un diodo è collegato attraverso i due pin della bobina del relè. Questo diodo viene utilizzato contro la protezione EMF posteriore. Il carico di CC o di CA è collegato fra i contatti comuni e normalmente aperti. Come puoi vedere, un filo neutro è collegato direttamente al carico, mentre il filo vivo è collegato al carico attraverso un relè. Quindi, accendendo e spegnendo questo relè, il carico AC o DC collegato può essere acceso e spento.
Come ho detto prima userò lo stesso circuito del driver per controllare tutti i relè. Per rendere le cose più facili per voi ho saldato il transistor 2n2222, resistenza 10k, e una morsettiera.
Collegare il resistore con pin 13 del Arduino e la terra del 12 v di alimentazione con il pin di terra del Arduino. Collegare i due perni della bobina del relè con la morsettiera. Infine, ho collegato il carico AC, nel mio caso una lampadina. Ora avremo bisogno di scrivere un programma per accendere e spegnere automaticamente questa lampadina.
Nel circuito nero, è possibile vedere un regolatore di tensione e alcuni condensatori di disaccoppiamento. Non confondersi con questi componenti. Se avete il 12 V adattatore quindi non c ‘ è bisogno di aggiungere il 12 V regolatore.
Programma per controllare un relè 12V:
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int relay1 = 13;
void setup() {
pinMode(relay1, OUTPUT);
digitalWrite(relay1, BASSO);
}
void loop() {
digitalWrite(relay1, ALTA);
ritardo(2000);
digitalWrite(relay1, LOW);
ritardo(2000);
}
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Questo è un programma di base per il controllo di relè collegato con il pin 13 di Arduino Uno. Userò lo stesso programma per controllare tutti i relè. Ho caricato il programma di cui sopra e sono stato in grado di controllare automaticamente la lampadina AC. Per la dimostrazione pratica guarda il video dato alla fine di questo articolo.
12 V SPDT Relè di potenza 100 Ampere:
Questo è un SPDT 12 V 100A relè di potenza. Questa è la versione più grande del piccolo relè SPDT 12V. Questo è abbastanza ovvio dalla dimensione del relè, questo relè è progettato per carichi di ampere elevati. Normalmente si trovano questi tipi di relè in stabilizzatori di tensione ad alta potenza e vengono utilizzati per controllare impianti A/C, pompe acqua di grandi dimensioni ecc.
Questo relè ha un totale di 5 contatti; Tutti i 5 contatti del relè di potenza sono chiaramente etichettati. Proprio come il relè di tipo SPDT piccolo spiegato in precedenza, anche questo relè ha gli stessi contatti. Ha i contatti della bobina che vengono utilizzati per eccitare la bobina del relè. Ha il contatto comune, contatto normalmente chiuso e contatto normalmente aperto.
Per azionare questo relè è necessario 12 volt, poiché la bobina del relè non ha polarità, quindi non importa quale lato della bobina del relè è collegato a terra o a 12 Volt.
Per far funzionare questo relè automaticamente avremo bisogno di un circuito driver. Per prima cosa troviamo la resistenza della bobina del relè utilizzando un multimetro digitale.
Come puoi vedere la resistenza della bobina del relè è di 54,2 Ohm, ora usando la formula V = IR, possiamo trovare la corrente necessaria per eccitare la bobina del relè.
V = IR
I = V/R
I = 12/54.2
I = .221Amps
I = 221milliampere
Quindi abbiamo bisogno di almeno 221mA per eccitare la bobina del relè. Come sapete 2n2222 transistor NPN in grado di gestire corrente fino a 800mA. Quindi, possiamo usare lo stesso circuito del driver anche per questo relè,l’unica differenza è che questa volta il relè è controllato utilizzando una logica da 3,3 V. Ho completato la saldatura e collegato i contatti della bobina del relè con la morsettiera.
Questa volta invece utilizzando l’Arduino Uno, ho deciso di utilizzare il modulo ESP32 WiFi + Bluetooth per controllare questo relè di potenza utilizzando l’applicazione Blynk e l’applicazione telefono cellulare Android progettato in Android studio.
L’app Android, il codice ESP32 e la progettazione di applicazioni Blynk sono spiegati in un altro articolo “IoT Power Relay Project utilizzando ESP32 Wifi + Bluetooth, IoT Relay”.
HKE DC12V, 5A 250VAC relè:
Questo è il HKE 12VDC DPDT “Doppio polo e doppio tiro” tipo relè. Questo tipo relè di DPDT può essere usato per controllare i carichi di CA fino a 5Amps. Poiché questo è il relè di tipo DPDT, questo relè può essere utilizzato per controllare due carichi CA. I diagrammi di configurazione dei pin sono riportati in alto. Questo relè ha un totale di 8 pin.
I primi due pin sono i pin della bobina. I prossimi due pin sono normalmente chiusi, i prossimi due pin sono i comuni, mentre gli ultimi due sono i contatti normalmente aperti. Per controllare automaticamente questo relè è necessario il circuito del driver.
Ho iniziato misurando la resistenza della bobina e poi utilizzando la formula V = IR, ho calcolato la corrente necessaria per energizzare la bobina del relè, che è 44milliampere. Questo relè può anche essere controllato utilizzando lo stesso circuito del driver.
V = IR
I = V/R
I = 12/272
I = .044A
I = 44mA
Ho collegato i contatti della bobina del relè con il terminale di blocco e un carico CA con i contatti comuni e normalmente aperti.
Ecco come appaiono le connessioni finali. Userò lo stesso codice Arduino. Attualmente, sto controllando solo un carico, se lo desideri, puoi collegare anche un altro carico.
Relè Omron 24VDC:
Questo è il relè di tipo Omron 24VDC DPDT. Questa è la versione più grande del relè HKE 12VDC DPDT. Le specifiche di tensione e corrente sono chiaramente stampate sul lato destro del relè. Questo tipo di relè è normalmente utilizzato con PLC. Ma con l’aiuto di un circuito driver può essere controllato utilizzando tensioni diverse.
Il relè di tipo Omron 24VDC DPDT viene fornito con la presa di base. Il relè si trova bene e non c’è bisogno di saldatura. Il diagramma di configurazione contatti relè è dato sulla parte superiore e se si guarda da vicino, troverete anche che la presa di base relè ha anche i numeri. Quindi, secondo lo schema di configurazione dei contatti relè.
7 e 8 sono i contatti della bobina del relè.
5 e 6 sono i contatti comuni.
3 e 4 sono i contatti normalmente aperti. E
1 e 2 sono i contatti normalmente chiusi.
Per controllare automaticamente questo relè utilizzando un controller, è necessario un circuito driver.
Ho iniziato misurando la resistenza della bobina e quindi utilizzando la formula V = IR.
V = IR
I = V/R
I = 24/628
I = .038A
I = 38mA
Ho calcolato la corrente necessaria per eccitare la bobina del relè, che è 38milliampere. Questo relè può anche essere controllato utilizzando lo stesso circuito del driver. Ma questa volta ci collegheremo 24VDC.
Il carico CA è collegato ai contatti relè 5 e 3. 5 è il contatto comune mentre il numero di contatto 3 è il contatto normalmente aperto.
Attualmente ho collegato un singolo carico. Se si desidera è possibile collegare un altro carico AC o DC con gli altri contatti comuni e normalmente aperti o normalmente chiusi.
Fotek SSR-25 DA “Relè a stato solido”:
Questo è il relè a stato solido Fotek SSR in grado di gestire la corrente di carico CA fino a 25 Ampere. Non ha parti in movimento, quindi non sentirai alcun suono quando accendi e spegni questo relè. Questo relè a stato solido ha un totale di 4 contatti. I carichi CA sono collegati con i contatti 1 e 2. La gamma di tensione CA è 24 a 380VAC. I contatti di ingresso 3 e 4 vengono utilizzati per accendere e spegnere il relè. La gamma di tensione in ingresso è da 3 a 32VDC. Quindi, è possibile utilizzare qualsiasi tensione da 3 a 32VDC per accendere questo relè. Il contatto 3 è il +ve mentre il contatto 4 è il GND. Controlliamo questo relè usando il circuito del driver.
Relè a stato solido schema di collegamento:
Il 12VDC dal circuito del driver è collegato con il contatto Plus del relè a stato solido, e non c’è bisogno di essere preoccupati in quanto accetta una vasta gamma di tensioni di ingresso da 3 a 32VDC. Quindi questo relè a stato solido può essere utilizzato in modo sicuro utilizzando 12VDC. Collegare il contatto di terra del relè a stato solido con la terra del circuito del driver. I due fili del carico CA sono collegati con i contatti 1 e 2.
Ci sono così tanti altri tipi di relè, ma credetemi se provate questi relè sono sicuro che sarete in grado di gestire tutti gli altri tipi di relè senza alcun problema. C’è un altro tipo di relè che è chiamato il relè ibrido. Un relè ibrido è la combinazione di relè elettromeccanico e relè a stato solido.