Реле
Реле – электронный модуль, позволяющий замыкать и размыкать электрическую цепь, при подаче на реле электрического сигнала. Реле используется в тех случаях, когда нужно включать и выключать нагрузки, питающиеся от сети высокого напряжения с помощью подачи сигнала низкого напряжения. В наших экспериментах, мы будем использовать классическое электромагнитное реле. Принцип его работы очень прост: внутри реле находится электрическая катушка, при подаче напряжения на которую, она может замкнуть или разомкнуть контакты другой электрической цепи. При подключении реле, с одной стороны, мы подключаем его в разрыв цепи, которой собираемся управлять, с другой – управляющей стороны, находятся пины питания, земли и сигнальный пин.
Внешний вид | Обозначение на схеме | Внутреннее устройство |
Пример подключения к Arduino | ||
Включить реле можно, подав на сигнальный пин высокий цифровой сигнал (HIGH), для этого нужно использовать команду:
digitalWrite(8, HIGH);
Реле является пассивным модулем и в выключенном состоянии практически не потребляет энергии. Питание необходимо лишь для индикаторного светодиода, который сигнализирует о том, что реле подключено. Во включенном состоянии, энергопотребление реле значительно повышается и держать его долго время во включенном состоянии очень энергозатратно, особенно если речь идёт об автономных системах. Поэтому, на стороне подключения управляемой нагрузки, у реле предусмотрено 3 контакта: общий, нормально замкнутый и нормально открытый контакты. Если вам необходимо, чтобы нагрузка при выключенном реле была обесточена, её следует подключать в общий и нормально открытый контакт (в нашем случае это средний и правый контакты), так как эти контакты находятся по умолчанию в разъединённом состоянии. Напротив, если ваша нагрузка должна постоянно работать, а реле требуется только для её отключения, подключение следует производить к общему и нормально замкнутому контактам (средний и крайний правый), так как они по умолчанию соединены.
Расположение контактов реле | Расшифровка обозначения контактов реле |
+ – питание (5 – 12 Вольт) | |
– – земля | |
S – сигнальный пин | |
C (Common) – общий контакт | |
NO (Normally Open) – нормально открытый контакт | |
NC (Normally Closed) – нормально замкнутый контакт |
Реле может питаться от напряжения 5 – 12 Вольт, поэтому его следует подключать к пину Arduino, выдающему 5 В. В ходе работы, реле может издавать характерные щелчки при замыкании и размыкании. Если вам необходимо бесшумное реле, вам следует использовать специальные твёрдотельные реле (TTL). Обратите внимание, реле может лишь замыкать и размыкать цепь, оно не способно плавно регулировать напряжение на нагрузке, для этих целей используются транзиторы. К реле можно подключать совершенно разнообразные виды нагрузок, от обычной низковольтной лампочки, до бытовых электроприборов, но будьте внимательны, не каждое реле рассчитано на большую мощность. На корпусе реле указанны номиналы тока и напряжения, с которыми может работать реле. Если напряжение и ток, указанные на корпусе реле, перемножить между собой, то мы получим значение максимальной мощности электроприбора, с которым может работать данное реле без риска выхода из строя. Например, в нашем случае:
\(\mathrm{P=I \cdot U=250 ~В \cdot 10~ А = 2500(Вт)}\)