(最終更新日:九月14, 2021)
目次
リレーの種類、説明:
リレーの種類とその使用方法-リレーは、さまざまな形状、サイズ、電圧、および電流定格で利用できます。 私達に主に2つのタイプのリレー電気機械のリレーおよびソリッドステートリレーがあります。 この記事では、低負荷と高負荷のアプリケーション用に設計された5種類のリレーについて説明します。 あなたがはっきり見ることができる上のイメージでは白い色のリレーは残りの4つのリレーは電気機械のリレーであるが、SSRかソリッドステートリレーです。 これらの4つのリレーから2つはタイプSPDT”単一の棒および二重投球”であり、他の2つのリレーはタイプDPDT”二重棒および二重投球”である。
それでは、まず電気機械リレーから始めて、Arduinoや他のコントローラボードの有無にかかわらず、これらのリレーを制御する方法を学びましょう。
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110/230VACは本当に危険です。 私は非常にあなたが保護手袋を着用し、パートナーの存在下でそのような実験を行うべきであることをお勧めします。 オンになっているときは、リレー接点や他の回路部品に触れないでください。
これ以上の遅延なしに、始めましょう！!!
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これらは四つの異なるタイプのリレーであり、形状、サイズ、ピン構成が異なります。 それは実際にどのタイプの電気機械のリレーを使用しているか、働き主義丁度同じです問題ではないです。 必要なのは、5V〜48Vのリレーコイルコンタクトに所望の電圧を接続することだけであり、これは通常リレーに印刷されます。 私が使用しているリレーのタイプは12vdcおよび24vdcを使用して作動させることができる。 リレーコイルピンと電圧を接続する場合タックの音を聞きます。
ArduinoボードまたはESP8266、ESP32、または他のコントローラボードを使用してこれらのリレーを自動的に制御するには、ドライバ回路を作成する必要があります。 最善の理解のために、これらすべてのリレーを制御するために使用できる1つのドライバ回路を作成します。 それぞれのリレーについて詳しく説明しましょう。
12V SPDTのタイプリレー:
これは12V SPDT”単一の棒および複投”のタイプリレーである。 通常、私はAC負荷を制御するためにこれらのタイプのリレーを使用します。 リレー仕様は上部に印刷されています。 12VDCは、このリレーが12ボルトを使用して制御することができること、これですリレーコイルを活気づけるのに使用される電圧意味します。 この電圧はリレーの共通の、普通閉鎖したか、またはノーマル-オープンの接触と接続される電圧から完全に隔離されて残る。
250VACで最大7ampsのAC負荷電流、125VACで10AのAC負荷、120VACで12AのAC負荷を処理できます。 またこのリレーが10ampsまで負荷流れとの28VDCまでDCの負荷を制御するのに使用することができる。
SPDTタイプのリレーピン構成:
これらのタイプのリレーのピン構成は、5vリレーを使用している場合でも、まったく同じです。
このリレーには、合計5つのピンまたは接点があり、片側に3つの接点、反対側に2つの接点があります。 左側の3つの接点のうち、中央の1つが共通接点であり、他の2つの接点はコイル接点である。 右側には、2つの接点NCとNOが表示されます。 NCは通常閉じた接触であり、NOは通常開いた接触ではありません。 コイルの接触は共通の接触、普通閉鎖した接触およびノーマル-オープンの接触から完全に隔離される。 簡単な言葉では、コイル接点と他のリレー接点との間に物理的な接続はありません。
このリレーは、12VとGNDをコイルリレーコイルコンタクトに接続することで確認できます。 リレーコイルには極性がないため、コイルのどちら側を12VDCに接続し、どちら側をGNDに接続するかは実際には問題ではありません。
リレードライバーの設計:
このリレーを自動的に制御するには、ドライバ回路を作成する必要があります。 ドライバ回路の助けを借りて、例えばESP8266やESP32のような3.3Vと5V互換のコントローラボードを使用して12Vリレーを制御することができます。
リレードライバの設計では、リレーコイルを通電するためにどれくらいの電流が必要かを知る必要があります。 このためには、デジタルマルチメータを使用してコイル抵抗を見つける必要があります。 デジタルマルチメータ選択ノブを抵抗に設定します。 デジタルマルチメータの2つのプローブをリレーのコイル接点に接続します。
ご覧のようにコイル抵抗は405オームです。 ここで、式V=IRを使用して、リレーコイルに通電するために必要な電流をミリアンペア単位で見つけることができます。
V=IR
I=V/R
I=12/405
I=.029
I=29ma
このリレーを通電するには29maが必要です。 これで、コレクタ電流がリレーコイル電流よりも大きい汎用NPNまたはPNPタイプのトランジスタを使用することができます。 データシートを確認すると、このNPNトランジスタが最大800mAの電流を処理できることがわかるため、私の選択は2n2222NPNトランジスタです。
また、2n2222NPNトランジスタは安価で、どこでも利用可能なゴキブリのようなものです。＜8823＞＜4117＞リレードライバ回路図:
これはリレードライバ回路です。 リレーコイルの一方の側は12voltsに接続され、リレーコイルの他方の側は2n2222NPNトランジスタのコレクタに接続されています。 トランジスタのエミッタはグランドに接続されています。 トランジスタのベースは、コントローラの任意のI/Oピンに接続されている10kオーム抵抗に接続されています。 ダイオードはリレーの2つのコイルピンに接続されています。 このダイオードは逆起電力保護に対して使用されます。 ACまたはDCの負荷は共通およびノーマル-オープンの接触の間で接続されます。 ご覧のように、中性線は負荷に直接接続され、生きている線はリレーを介して負荷に接続されています。 したがって、このリレーをオンおよびオフにすることにより、接続されたACまたはDC負荷をオンおよびオフにすることができます。
先に言ったように、すべてのリレーを制御するために同じドライバ回路を使用します。 あなたのために物事を簡単にするために、私は2n2222トランジスタ、10k抵抗、および端子ブロックをはんだ付けしました。
Arduinoの13ピンに抵抗を接続し、Arduinoのグラウンドピンに12v電源のグラウンドを接続します。 リレーの2つのコイルピンを端子台に接続します。 最後に、私はAC負荷、私の場合は電球を接続しました。 今度は、この電球を自動的にオンにしてオフにするプログラムを作成する必要があります。
黒い回路では、電圧レギュレータといくつかのデカップリングコンデンサを見ることができます。 これらのコンポーネントと混同しないでください。 あなたは12Vアダプタを持っている場合は、12Vレギュレータを追加する必要はありません。
12Vリレーを制御するプログラム:
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int relay1=13;
void setup(){
pinMode(relay1,OUTPUT);
digitalWrite(relay1,LOW);
}
digitalWrite(relay1,HIGH);
(2000);
digitalWrite(relay1,LOW);
遅延(2000);
}
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これは、Arduino Unoのピン13に接続されたリレーを制御するための非常に基本的なプログラムです。 私はすべてのリレーを制御するために同じプログラムを使用します。 私は上記のプログラムをアップロードし、私はAC電球を自動的に制御することができました。 この記事の最後に与えられた実用的なデモの時計のビデオのために。
12V SPDTパワーリレー100アンペア:
これはSPDT12V100A電源リレーです。 これは小さい12V SPDTのリレーのより大きい版である。 これは高いアンペアの負荷のためにリレーサイズからかなり明らか、このリレー設計されていますです。 通常これらのタイプの高いワット数の電圧安定装置のリレーを見つけ、交互計算植物、大きい水ポンプ等を制御するのに使用されています。
このリレーには合計5つの接点があり、電源リレーの5つの接点はすべて明確にラベル付けされています。 ちょうど前に説明された小さいSPDTのタイプリレーのように、このリレーにまた同じ接触がある。 それはリレーコイルを活気づけるのに使用されているコイルの接触を有する。 それに共通の接触、普通閉鎖した接触およびノーマル-オープンの接触があります。
このリレーを動作させるには、リレーコイルに極性がないため、リレーコイルのどちら側がグランドまたは12ボルトに接続されているかは実際には問題ではないため、12ボルトが必要です。
このリレーを自動的に操作するには、ドライバ回路が必要です。 まず，デジタルマルチメータを用いてリレーコイル抵抗を求めた。
リレーコイルの抵抗は54.2オームですが、式V=IRを使用すると、リレーコイルに通電するために必要な電流を見つけることができます。
V=IR
I=V/R
I= 12/54.2
I=.221amps
I=221milliampere
だから、リレーコイルに通電するには少なくとも221maが必要です。 ご存知のように、2n2222NPNトランジスタは最大800maの電流を処理できます。 そのため、このリレーにも同じドライバ回路を使用することができますが、唯一の違いは、今回はリレーが3.3Vロジックを使用して制御されることです。 はんだ付けを完了し、リレーコイルの接点を端子台に接続しました。
今回はArduino Unoを使用する代わりに、ESP32WiFi+Bluetoothモジュールを使用して、Blynkアプリケーションとandroid studioで設計されたandroid携帯電話アプリを使用して、この電源リレーを制御することにしました。
androidアプリ、ESP32コード、Blynkアプリケーション設計については、別の記事”ESP32Wifi+Bluetoothを使用したIoT Power Relayプロジェクト、IoT Relay”で説明しています。
HKE DC12Vの5A250VACのリレー:
これはHKE12VDC DPDTの”二極および二重投球”のタイプリレーです。 このDPDTのタイプリレーが5ampsまでAC負荷を制御するのに使用することができる。 これがDPDTのタイプリレーであるので、このリレーが2つのAC負荷を制御するのに使用することができます。 ピン構成図は上部に示されています。 このリレーは、8ピンの合計を持っています。
最初の二つのピンはコイルピンです。 次の2つのピンは通常閉じており、次の2つのピンは共通であり、最後の2つは通常開いている接点です。 このリレーを自動的に制御するには、ドライバ回路が必要です。
私はコイル抵抗を測定することから始め、式V=IRを使用して、リレーコイルに通電するのに必要な電流を計算しました。 このリレーはまた同じ運転者回路を使用して制御することができる。
V=IR
I=V/R
I=12/272
I=.044A
I=44ma
リレーコイルコンタクトをブロック端子に接続し、交流負荷をコモンコンタクトとノーマリーオープンコンタクトに接続しました。
これが最終的な接続の外観です。 私は同じArduinoコードを使用します。 現在、私は1つの負荷だけを制御しています、あなたが望むならば、あなたは別の負荷を接続することもできます。
オムロン24VDCリレー:
オムロン24VDC DPDTタイプのリレーです。 これはHKE12VDC DPDTのリレーのより大きい版である。 電圧および現在のspecsはリレー右側ではっきり印刷されます。 このタイプのリレーはPlcと普通使用されます。 しかし、ドライバ回路の助けを借りて、異なる電圧を使用して制御することができます。
Omron24VDC DPDTのタイプリレーはまた基礎ソケットによって来る。 リレーはきれいに坐り、はんだ付けする必要性がありません。 リレー接点の構成図は上部に示されており、よく見ると、リレーベースソケットにも番号があることもわかります。 そのため、リレー接点構成図に従って。
7と8はリレーコイルコンタクトです。
5と6が共通の連絡先です。
3と4は通常開いている接点です。 そして、
1と2は通常閉じた接点です。
コントローラを使用してこのリレーを自動的に制御するには、ドライバ回路が必要です。
私はコイル抵抗を測定し、式V=IRを使用することから始めました。
V=IR
I=V/R
I=24/628
I=.038A
I=38ma
リレーコイルに通電するために必要な電流を計算しました。 このリレーはまた同じ運転者回路を使用して制御することができる。 しかし、今回は24VDCを接続します。
AC負荷はリレー5と3接点に接続されています。 5は接触数3がノーマル-オープンの接触の間、共通の接触です。
現在、私は単一の負荷を接続しています。 必要に応じて、別のACまたはDC負荷を他の一般的で通常開いている接点または通常閉じている接点に接続することができます。
Fotek SSR-25DA”ソリッドステートリレー”:
これは25アンペアまでAC負荷流れを扱うことができるFotek SSRのソリッドステートリレーである。 それは可動部分を持っていないので、このリレーをオンにしてオフにすると音が聞こえません。 このソリッドステートリレーに合計4つの接触がある。 AC負荷は接点1と接点2に接続されています。 AC電圧範囲は24～380VACです。 入力接点3および4は、リレーのオンおよびオフに使用されます。 入力電圧範囲は3～32VDCです。 したがって、3〜32VDCの任意の電圧を使用してこのリレーをオンにすることができます。 接点3は+veであり、接点4はGNDです。 ドライバ回路を使ってこのリレーを制御しましょう。
ソリッドステートリレー接続図:
運転者回路からの12VDCはソリッドステートリレーのプラスの接触と接続され、3からの32VDCに入力電圧の広い範囲を受け入れる 従ってこのソリッドステートリレーは12VDCを使用して安全に作動させることができます。 ソリッドステートリレーの接地接点をドライバ回路の接地に接続します。 交流負荷の二つのワイヤは、接点1と2に接続されています。
リレーには他にもたくさんのタイプがありますが、これらのリレーを試してみると、他のすべてのタイプのリレーを問題なく扱 ハイブリッドリレーと呼ばれるリレーの別のタイプがあります。 ハイブリッドリレーは、電気機械リレーとソリッドステートリレーの組み合わせです。