Arduino – Lektion 6: Relän, dioder och transistorer

En enkel lektion som visar hur relän fungerar och för att styra relän behövs någon form av drivsteg, i vårt fall en NPN transistor. Vi visar även hur en s.k. frihjulsdiod ansluts till reläspolen så att vi inte får gnistor (störningar) när spänningen försvinner. Nedan är en bild från databladet på det relä som vi använder.

Nedan är vår inkoppling och vi använder ett enkelt program som redan finns (som vi använt tidigare) och det är blinkprogrammet som vi använde i vår första lektion. Vi kommer inte i denna lektion visa kod eller hur ni laddar ner koden utan hänvisar till lektion 1. Bilden nedan till vänster visar hur det ser ut rent komponentmässigt medan bilden till höger visar ett schema (här har vi tagit med lysdioderna som visar hur kontakten ligger). Vi styr reläet via I/O pinne 13, den pinne som den interna lysdioden sitter på. Genom att sätta denna I/O till hög (5V) så går det en ström via 1Kohms motståndet in till basen (B) på NPN transistorn och ner till emittern och 0V. Man får dimensionera detta motstånd så man inte överstiger max baström samt att transistorn öppnar helt. I vårt fall kör vi cirka IB=5mA. När man gör detta öppnar man transistorn så det kan gå ström från kollektorn (C) till emittern (E). I vårt fall drar reläet då ström går från 5V genom reläspolen och genom transistorn (C->E) och till 0V. Vårt relä är avsett för 5V över spolen, men det hade gått lika bra att styra ett relä med 12V eller 24V spole från en mikroprocessor I/O på 3.3V eller som i vårt fall 5V. Dioden (1N4148) är där som en frihjulsdiod, när spänningen försvinner från basen, stänger transistorn och eftersom spolen har induktans, finns det lagrad energi som måste försvinna, då kortsluter dioden spolen och ser till att denna spänning/ström försvinner på ett snyggt sätt utan att störa (utan denna kan man faktiskt störa ut elektronik). Vi har för lektionens skull även lagt till ett motstånd på 330ohm från 5V till den gemensamma kontakten på den ena reläutgången och på den normalt slutna (Normally Closed = NC) kontakten en gul lysdiod, denna kommer lysa när reläet inte är draget och sedan en grön lysdiod på den normalt öppna kontakten (Normally Open = NO) och denna lyser när reläet är dragit.

Vad har man då relä till?

När vi vill styra saker som kräver större spänning/ström än vad vi kan få från en I/O pinne samt att få en galvaniskt skild kontakt från vår mikrocontroller. I princip kan man styra 230VAC på detta viset, dock finns det föreskrifter som gör att man måste ha behörighet för att göra detta, men upp till 48VAC får man lov att styra utan behörighet. Så tänk på säkerheten och gällande regler och var försiktig!

Det finns allt för många reläkort där ute som är “specifierade” för 230VAC, men det enda de tänker på som gör (och säljer) dessa kort är att visa vad reläet klarar, dessa kort är långt ifrån godkända för att användas med större spånning än 48VAC. Ett exempel är att som praxis skall det vara 5-6mm “airgap” mellan 230VAC ledningar, de skall vara beröringsfria osv. för att vara LVD godkända. Dessa föreskrifter klarar man inte med ett litet relä och en plint som har 5mm delning.

En bild på vår inkoppling i vårt kopplingsdäck finns nedan. Reläet har inte så långa ben, så det kan vara lite svårt att få det att sitta kvar i kopplingsdäcket.

Vi säljer även billiga relämoduler som byggsatser där samma relä kan monteras och lödas på ett kretskort och kontakten finns på en skruvplint. Reläet har även lysdiodsindikering, frihjulsdiod samt en 3 pinnars stiftlist som följer samma standard som hobbyservon, så man lätt kan styra den från en I/O pinne där man har 0V, 5V och signal.

Mer information om detta reläkit (byggsats) finns här i vår webshop och samma sak gäller här, de är inte avsedda för 230VAC utan max 48VAC. Men för att styra pneumatik/hydraulik där magneterna på spolarna är 24VDC eller liknande är dessa perfekta (eller att styra industrimoduler med t.ex. solid state relän).

Föregående Sida    –    Nästa Sida