(Ostatnia aktualizacja: wrzesień 14, 2021)
spis treści
rodzaje przekaźników, opis:
rodzaje przekaźników i sposób ich obsługi-przekaźniki są dostępne w różnych kształtach, rozmiarach, napięciach i znamionach prądowych. Posiadamy głównie dwa rodzaje przekaźników przekaźniki elektromechaniczne oraz przekaźniki półprzewodnikowe. W tym artykule wyjaśnię 5 różnych typów przekaźników przeznaczonych do zastosowań o niskim i wysokim obciążeniu. Na powyższym obrazku widać wyraźnie, że przekaźnik koloru białego to przekaźnik SSR lub półprzewodnikowy, podczas gdy pozostałe 4 przekaźniki to przekaźniki elektromechaniczne. Z tych 4 Przekaźników 2 są typu SPDT „Single Pole and Double Throw”, a pozostałe dwa przekaźniki są typu DPDT”Double Pole and Double Throw”.
Zacznijmy więc od przekaźników elektromechanicznych i dowiedzmy się, jak sterować tymi przekaźnikami z i bez Arduino lub jakiejkolwiek innej płyty kontrolera, a na koniec dowiemy się, czym jest przekaźnik półprzewodnikowy i jak go używać do sterowania dużymi obciążeniami amperowymi.
Uwaga!!!
110/230VAC może być naprawdę niebezpieczne. Gorąco polecam nosić rękawice ochronne i wykonywać takie eksperymenty w obecności partnera. Nie dotykaj styków przekaźnika i innych części obwodu po włączeniu.
bez dalszych opóźnień, zaczynajmy!!!
Amazon kup linki:
Adapter 12V:
Arduino Uno
Arduino Nano
Przekaźnik Mocy 100A, przekaźnik typu SPDT 12VDC:
przekaźnik typu Omron 24VDC DPDT:
HKE 12VDC 5A przekaźnik typu DPDT:
Fotek SSR-25 DA, Przekaźnik Półprzewodnikowy:
12V 10A przekaźnik SPDT:
Inne narzędzia i Komponenty:
Super Zestaw Startowy dla początkujących
Oscyloskopy Cyfrowe
zmienne Zasilanie
Multimetr Cyfrowy
zestawy lutownic
PCB małe przenośne wiertarki
*Uwaga: są to linki partnerskie. Mogę zrobić prowizję, jeśli kupisz komponenty za pośrednictwem tych linków. Byłbym wdzięczny za wsparcie w ten sposób!
Przekaźniki Elektromechaniczne:
są to cztery różne typy przekaźników; różne kształty, rozmiary i Konfiguracja pinów. Tak naprawdę nie ma znaczenia, jakiego typu elektromechanicznego przekaźnika używasz, zasada działania jest dokładnie taka sama. Wszystko, czego potrzebujesz, to podłączyć żądane napięcie za pomocą styków cewki przekaźnika, które mogą wynosić od 5 V do 48 V, A to jest zwykle drukowane na Przekaźniku. Rodzaj przekaźników, których używam, może być obsługiwany przy użyciu 12Vdc i 24Vdc. Po podłączeniu napięcia z pinami cewki przekaźnika usłyszysz dźwięk tuck.
aby sterować tymi przekaźnikami automatycznie za pomocą płyty Arduino lub ESP8266 lub ESP32 lub innej płyty kontrolera, musisz utworzyć obwód sterownika. Dla lepszego zrozumienia wykonam jeden obwód sterownika, który może być używany do sterowania wszystkimi tymi przekaźnikami. Omówmy szczegółowo każdy przekaźnik.
przekaźnik typu SPDT 12V:
jest to przekaźnik typu 12V SPDT” Single Pole i Double throw”. Zwykle używam tego typu przekaźników do sterowania obciążeniami prądu przemiennego. Specyfikacje przekaźników są drukowane na górze. 12VDC oznacza, że ten przekaźnik może być sterowany za pomocą 12V, jest to napięcie używane do zasilania cewki przekaźnika. Napięcie to pozostaje całkowicie odizolowane od napięcia związanego ze wspólnymi i normalnie zamkniętymi lub normalnie otwartymi stykami przekaźnika.
przy 250VAC może obsługiwać prąd obciążenia AC do 7amps, obciążenia 10A AC przy 125VAC i obciążenia 12A AC przy 120VAC. Przekaźnik ten może być również używany do sterowania obciążeniami DC do 28VDC z prądem obciążenia do 10Amps.
Konfiguracja pinów przekaźnikowych typu SPDT:
Konfiguracja pinów tego typu przekaźników jest dokładnie taka sama, nawet jeśli używasz przekaźnika 5v.
ten przekaźnik ma łącznie 5 styków lub styków, 3 styki po jednej stronie i 2 styki po drugiej stronie. Spośród trzech styków po lewej stronie, środkowy jest wspólnym stykiem, podczas gdy pozostałe dwa styki to styki cewki. Po prawej stronie widzimy dwa styki NC i NO. NC jest normalnie zamkniętym stykiem, a NO jest normalnie otwartym stykiem. Styki cewki są całkowicie odizolowane od wspólnego kontaktu, normalnie zamkniętego kontaktu i normalnie otwartego kontaktu. W prostych słowach nie ma fizycznego połączenia między stykami cewek i innymi stykami przekaźnika.
możesz sprawdzić ten przekaźnik, podłączając 12V i GND za pomocą kontaktów cewki przekaźnika cewki. Cewka przekaźnika nie ma polaryzacji, więc tak naprawdę nie ma znaczenia, z której strony cewki połączysz się z 12VDC, a z której strony połączysz się z GND.
Projektowanie Sterowników Przekaźników:
aby automatycznie sterować tym przekaźnikiem, będziemy musieli wykonać obwód sterownika. Za pomocą obwodu sterownika możemy sterować przekaźnikiem 12V za pomocą kompatybilnych płyt sterujących 3,3 V i 5 V, takich jak na przykład ESP8266 i ESP32, które są płytami 3,3 V, A Arduino są 5V.
do projektowania sterownika przekaźnika należy wiedzieć, ile prądu jest potrzebne do zasilania cewki przekaźnika. W tym celu należy znaleźć rezystancję cewki za pomocą multimetru cyfrowego. Ustaw pokrętło wyboru multimetru cyfrowego na rezystancji. Połącz dwie sondy multimetru cyfrowego ze stykami cewki przekaźnika.
jak widać Rezystancja cewki wynosi 405 omów. Teraz korzystając ze wzoru V = IR, możemy znaleźć prąd w miliamperach, potrzebny do zasilania cewki przekaźnika.
V = IR
I = V/R
I = 12/405
I = 029
I= 29ma
do zasilania tego przekaźnika potrzebne będzie 29mA. Teraz możesz użyć dowolnego tranzystora ogólnego przeznaczenia typu NPN lub PNP, którego prąd kolektora jest większy niż prąd cewki przekaźnika. Mój wybór to tranzystor 2N2222 NPN, ponieważ jeśli sprawdzisz Arkusz danych, okaże się, że ten Tranzystor NPN jest w stanie obsłużyć prąd do 800mA.
co więcej, tranzystor 2N2222 NPN jest tani i jest jak karaluch dostępny wszędzie.
schemat obwodu sterownika przekaźnika:
jest to obwód sterownika przekaźnika. Jedna strona cewki przekaźnika jest połączona z 12voltami, natomiast druga strona cewki przekaźnika jest połączona z kolektorem tranzystora 2N2222 NPN. Emiter tranzystora jest połączony z ziemią. Podstawa tranzystora jest połączona z rezystorem 10K ohm, który jest następnie połączony z dowolnym pinem We / Wy kontrolera. DIODA jest podłączona przez dwa piny cewki przekaźnika. Ta dioda jest używana przeciwko tylnemu zabezpieczeniu elektromagnetycznemu. Obciążenie AC lub DC jest połączone między wspólnymi i normalnie otwartymi stykami. Jak widać, przewód neutralny jest połączony bezpośrednio z obciążeniem, podczas gdy przewód pod napięciem jest połączony z obciążeniem za pomocą przekaźnika. Tak więc, włączając i wyłączając ten przekaźnik, można włączyć i wyłączyć podłączone obciążenie AC lub DC.
jak powiedziałem wcześniej, będę używał tego samego obwodu sterownika do sterowania wszystkimi przekaźnikami. Dla ułatwienia przylutowałem tranzystor 2n2222, Rezystor 10K i listwę zaciskową.
podłącz rezystor z pinem 13 Arduino, a także masę zasilacza 12V z pinem uziemiającym Arduino. Połącz dwa piny cewki przekaźnika z listwą zaciskową. Na koniec podłączyłem prąd przemienny, w moim przypadku żarówkę. Teraz będziemy musieli napisać program, aby automatycznie włączyć i wyłączyć tę żarówkę.
w czarnym obwodzie widać regulator napięcia i kilka kondensatorów odsprzęgających. Nie daj się pomylić z tymi komponentami. Jeśli masz Adapter 12V, nie ma potrzeby dodawania regulatora 12V.
Program do sterowania przekaźnikiem 12V:
|
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);
(2000);
digitalWrite (relay1, LOW);
opóźnienie(2000);
}
|
jest to bardzo podstawowy program do sterowania przekaźnikiem połączonym z pinem 13 Arduino Uno. Będę używał tego samego programu do sterowania wszystkimi przekaźnikami. Załadowałem powyższy program i byłem w stanie automatycznie sterować żarówką AC. Dla praktycznej demonstracji obejrzyj wideo podane na końcu tego artykułu.
przekaźnik mocy 12V SPDT 100ampere:
jest to Przekaźnik Mocy SPDT 12V 100A. Jest to większa wersja małego przekaźnika 12V SPDT. Jest to dość oczywiste z wielkości przekaźnika, ten przekaźnik jest przeznaczony do dużych obciążeń amperowych. Zwykle znajdziesz tego typu przekaźniki w stabilizatorach napięcia o wysokiej mocy i są używane do sterowania instalacjami klimatyzacji, dużymi pompami wodnymi itp.
ten przekaźnik ma w sumie 5 styków; wszystkie 5 styków przekaźnika mocy jest wyraźnie oznaczone. Podobnie jak wcześniej wyjaśniony mały przekaźnik typu SPDT, Przekaźnik ten ma również te same styki. Posiada styki cewki, które służą do zasilania cewki przekaźnika. Ma wspólny kontakt, normalnie zamknięty kontakt i normalnie otwarty kontakt.
do obsługi tego przekaźnika potrzebne są 12 V, ponieważ cewka przekaźnika nie ma polaryzacji, więc tak naprawdę nie ma znaczenia, która strona cewki przekaźnika jest podłączona do masy lub 12 V.
aby automatycznie obsługiwać ten przekaźnik, potrzebujemy obwodu sterownika. Najpierw znajdujemy rezystancję cewki przekaźnika za pomocą multimetru cyfrowego.
jak widać Rezystancja cewki przekaźnika wynosi 54,2 omów, teraz korzystając ze wzoru V = IR, możemy znaleźć prąd potrzebny do zasilenia cewki przekaźnika.
V = IR
I = V/R
I = 12/54.2
I = .221Amps
I = 221milliampere
więc potrzebujemy co najmniej 221mA do zasilania cewki przekaźnika. Jak wiadomo tranzystor 2N2222 NPN może obsłużyć prąd do 800mA. Możemy więc użyć tego samego obwodu sterownika również dla tego przekaźnika, jedyną różnicą jest to, że tym razem przekaźnik jest sterowany za pomocą logiki 3.3 V. Zakończyłem lutowanie i podłączyłem styki cewki przekaźnika z listwą zaciskową.
tym razem zamiast korzystać z Arduino Uno, postanowiłem użyć modułu ESP32 WiFi + Bluetooth do sterowania tym przekaźnikiem mocy za pomocą aplikacji Blynk i aplikacji na telefon komórkowy z Androidem zaprojektowanej w android studio.
aplikacja na Androida, kod ESP32 i projektowanie aplikacji Blynk zostały wyjaśnione w innym artykule „projekt Przekaźnika Mocy IoT przy użyciu WIFI ESP32 + Bluetooth, Przekaźnik IoT”.
przekaźnik HKE DC12V, 5A 250VAC:
jest to przekaźnik typu HKE 12VDC DPDT „Double Pole i Double Throw”. Ten przekaźnik typu DPDT może być używany do sterowania obciążeniami prądu przemiennego do 5Amps. Ponieważ jest to przekaźnik typu DPDT, Przekaźnik ten może być używany do sterowania dwoma obciążeniami prądu przemiennego. Diagramy konfiguracji pinów podane są u góry. Ten przekaźnik ma w sumie 8 pinów.
pierwsze dwa piny to piny cewki. Kolejne dwa piny są normalnie zamknięte, kolejne dwa piny są wspólne, podczas gdy ostatnie dwa są normalnie otwarte styki. Aby automatycznie sterować tym przekaźnikiem, potrzebny jest obwód sterownika.
zacząłem od pomiaru rezystancji cewki, a następnie korzystając ze wzoru V = IR, obliczyłem prąd potrzebny do zasilenia cewki przekaźnika, który wynosi 44 milliampere. Ten przekaźnik może być również sterowany za pomocą tego samego obwodu sterownika.
V = IR
I = V/R
I = 12/272
I = 044a
i = 44ma
podłączyłem styki cewki przekaźnika z zaciskiem blokowym i jedno obciążenie AC ze wspólnymi i normalnie otwartymi stykami.
tak wyglądają końcowe połączenia. Będę używał tego samego kodu Arduino. Obecnie kontroluję tylko jedno obciążenie, jeśli chcesz, możesz również podłączyć inne obciążenie.
przekaźnik Omron 24VDC:
jest to przekaźnik typu Omron 24VDC DPDT. Jest to większa wersja przekaźnika HKE 12VDC DPDT. Specyfikacje napięcia i prądu są wyraźnie drukowane po prawej stronie przekaźnika. Ten typ przekaźnika jest zwykle używany ze sterownikami PLC. Ale za pomocą obwodu sterownika można go kontrolować za pomocą różnych napięć.
przekaźnik Omron 24VDC typu DPDT jest również dostarczany z gniazdem bazowym. Przekaźnik ładnie leży i nie ma potrzeby lutowania. Schemat konfiguracji styków przekaźnika znajduje się na górze, a jeśli przyjrzysz się bliżej, zobaczysz, że gniazdo bazowe przekaźnika również ma numery. Tak więc, zgodnie ze schematem konfiguracji styków przekaźnika.
7 i 8 to styki cewki przekaźnika.
5 i 6 to wspólne kontakty.
3 i 4 są normalnie otwartymi kontaktami. I
1 i 2 są normalnie zamkniętymi kontaktami.
aby sterować tym przekaźnikiem automatycznie za pomocą kontrolera, potrzebujesz obwodu sterownika.
zacząłem od pomiaru rezystancji cewki, a następnie za pomocą wzoru V = IR.
V = IR
I = V/R
I = 24/628
I = 038a
I = 38ma
obliczyłem prąd potrzebny do zasilania cewki przekaźnika, czyli 38milliampere. Ten przekaźnik może być również sterowany za pomocą tego samego obwodu sterownika. Ale tym razem podłączymy 24VDC.
obciążenie prądem przemiennym jest połączone ze stykami przekaźnika 5 I 3. 5 jest wspólnym kontaktem, podczas gdy numer kontaktowy 3 jest normalnie otwartym kontaktem.
obecnie mam podłączone pojedyncze obciążenie. Jeśli chcesz, możesz podłączyć inne obciążenie AC lub DC z innymi wspólnymi i normalnie otwartymi lub normalnie zamkniętymi stykami.
Fotek SSR-25 DA „Przekaźnik Półprzewodnikowy”:
jest to Przekaźnik Półprzewodnikowy Fotek SSR zdolny do obsługi prądu obciążenia AC do 25 amperów. Nie ma ruchomych części, więc nie usłyszysz żadnego dźwięku po włączeniu i wyłączeniu tego przekaźnika. Ten Półprzewodnikowy przekaźnik ma w sumie 4 styki. Obciążenia prądu przemiennego są połączone ze stykami 1 i 2. Zakres napięcia AC wynosi od 24 do 380VAC. Styki wejściowe 3 i 4 służą do włączania i wyłączania przekaźnika. Zakres napięcia wejściowego wynosi od 3 do 32VDC. Możesz więc użyć dowolnego napięcia od 3 do 32VDC, aby włączyć ten przekaźnik. Kontakt 3 to + ve, podczas gdy Kontakt 4 to GND. Sterujmy tym przekaźnikiem za pomocą obwodu sterownika.
Schemat połączenia przekaźnika półprzewodnikowego:
12VDC z obwodu sterownika jest połączony ze stykiem Plus przekaźnika półprzewodnikowego i nie musisz się martwić, ponieważ akceptuje szeroki zakres napięć wejściowych od 3 do 32VDC. Tak więc ten Przekaźnik Półprzewodnikowy może być bezpiecznie obsługiwany za pomocą 12VDC. Połączyć uziemienie przekaźnika półprzewodnikowego z uziemieniem obwodu sterownika. Dwa przewody obciążenia prądu przemiennego są połączone ze stykami 1 i 2.
istnieje tak wiele innych typów przekaźników, ale zaufaj mi, jeśli spróbujesz tych przekaźników, jestem pewien, że będziesz w stanie obsłużyć wszystkie inne typy przekaźników bez żadnego problemu. Istnieje inny typ przekaźnika, który nazywa się przekaźnikiem hybrydowym. Przekaźnik Hybrydowy jest połączeniem przekaźnika elektromechanicznego i przekaźnika półprzewodnikowego.