Qué es un módulo de relé de 5V: funcionamiento y sus aplicaciones

El relé es un tipo de componente electromecánico que funciona como un interruptor. La bobina del relé se alimenta con corriente continua para que los interruptores de contacto se puedan abrir o cerrar. Un módulo de relé de 5 V de un solo canal generalmente incluye una bobina y dos contactos como normalmente abierto (NA) y normalmente cerrado (NC). Este artículo trata sobre una descripción general del módulo de relé de 5 V y cómo funciona, pero antes de analizar qué es el módulo de relé, primero debemos saber qué es el relé y su configuración de pines.


Índice de Contenido
  1. ¿Qué es un relé de 5V?
    1. Configuración de clavijas de relé de 5 V
    2. Características
    3. módulo de relé de 5V
    4. Componentes del módulo de relé de 5 voltios y 1 canal
    5. Características
    6. Cómo usar / Diagrama de circuito del módulo de relé
    7. Ventajas
    8. Desventajas
    9. Aplicaciones

¿Qué es un relé de 5V?

Un relé de 5v es un interruptor automático que se usa comúnmente en un circuito de control automático y para controlar una corriente alta usando una señal de corriente baja. El voltaje de entrada de la señal del relé varía de 0 a 5V.

Configuración de clavijas de relé de 5 V

La configuración de pines del relé de 5V se muestra a continuación. Este relé incluye 5 pines donde cada pin y su funcionalidad se muestran a continuación.

Diagrama de pines de relé

Pin1 (extremo 1): Se utiliza para activar el relé; por lo general, este pin en un extremo está conectado a 5 voltios, mientras que el otro extremo está conectado a tierra.

Pin2 (extremo 2): Este pin se utiliza para activar el relé.

Pin3 (Común (COM)): Este pin se conecta al terminal principal de la carga para activarlo.

Pin4 (normalmente cerrado (NC)): Este segundo terminal de la carga está conectado a los pines NC/NO. Si este pin está conectado a la carga, estará encendido antes que el interruptor.

Pin5 (normalmente abierto (NO)): Si el segundo terminal de la carga está conectado al pin NO, la carga se apagará antes que el interruptor.

Características

los Características del relé de 5V Incluya lo siguiente.

  • El voltaje normal es de 5V CC
  • La corriente normal es 70mA
  • La corriente máxima de carga de CA es de 10 A a 250 V CA o 125 V CA
  • La corriente de carga máxima de CC es de 10 A a 30 V CC o 28 V CC
  • Incluye 5 pines y diseñado con material plástico
  • El tiempo de funcionamiento es de 10 ms
  • El tiempo de liberación es de 5 ms
  • La conmutación máxima es de 300 operaciones por minuto

módulo de relé de 5V

El módulo de relés con placa de un solo canal se utiliza para gestionar cargas de corriente de alta tensión como electroválvulas, motor, carga de CA y lámparas. Este módulo está diseñado principalmente para interactuar a través de diferentes microcontroladores como PIC, Arduino, etc.

Configuración de clavijas del módulo de relé de 5 V

La configuración de pines del módulo de relé de 5V se muestra a continuación. Este módulo incluye 6 pines donde cada pin y su funcionalidad se describen a continuación.

Diagrama de pines del módulo de relés
Diagrama de pines del módulo de relés

Normalmente abierto (NO): Este pin normalmente está abierto a menos que proporcionemos una señal al pin de señal de los módulos de relé. Entonces, el pin de contacto común rompe su enlace a través del pin NC para hacer una conexión a través del pin NO

Datos de contacto comunes: Este pin se usa para conectar a través de la carga que queremos cambiar usando el módulo.

Normalmente Cerrado (NC): Este pin NC está conectado a través del pin COM para formar un circuito cerrado. Sin embargo, esta conexión NC se romperá una vez que se cambie el relé proporcionando una señal alta/baja activa al pin de señal desde un microcontrolador.

Clavija de señal: El pin de señal se utiliza principalmente para controlar el relé. Este pin funciona en dos casos como activo bajo, de lo contrario, activo alto. Por lo tanto, en un caso bajo activo, el relé se activará una vez que proporcionemos una señal baja activa al pin de señal, mientras que en un caso alto activo, el relé se disparará una vez que proporcionemos una señal alta al pin de señal.

Sin embargo, estos módulos normalmente funcionan con una señal alta activa que impulsará la bobina del relé para hacer contacto desde el terminal común al terminal normalmente abierto.

CC 5V: Este pin necesita 5V DC para funcionar. Por lo tanto, se suministra una fuente de alimentación de 5 V CC a este pin.

Terrestre: Este pin conecta el terminal GND de la fuente de alimentación.

Componentes del módulo de relé de 5 voltios y 1 canal

Los componentes de un módulo de relé de 5v con un solo canal incluyen un relé, un terminal de salida, un LED de estado, un LED de alimentación, un diodo de rueda libre, un conector de entrada y un transistor de conmutación.

Componentes del módulo de relés
Componentes del módulo de relés

Relé

Un relé de 5V está cubierto con un material plástico azul. Para cargas de CA y CC, el voltaje y la corriente de operación más altos también se muestran en el relé. Este relé funciona con 5V, por lo que se llama relé de 5V.

terminal de salida

El terminal de salida del módulo de relé se encuentra en el lado izquierdo y se utiliza para fijar la carga de CA/CC y la fuente de alimentación de CA/CC i/p. El terminal de cada conector o/p se conecta a través de los pines NC, COM y NO del relé.

El módulo de relé consta de tornillos que se utilizan para conectar hilos y cables. La corriente máxima que admite este módulo es de 10 A y la tensión máxima de contacto es de 250 V CA y 30 V CC. Los cables principales gruesos se utilizan principalmente cuando se utiliza una carga de alta tensión y corriente.

LED de estado

El LED de estado se conecta mediante una resistencia limitadora de corriente ubicada en la parte superior derecha del módulo de relé. Entonces, este LED ilustra el estado del relé energizando el relé y la bobina a través de un pin de señal. La corriente continua alimenta una bobina de relé.

LED de alimentación

El LED de alimentación indica el estado de la fuente de alimentación conectada a través del módulo monocanal. Si suministramos la fuente de 5V anterior a los dos pines del módulo como Vcc y GND, el LED se dañará debido al alto voltaje.

diodo de rueda libre

La conexión de este diodo se puede realizar a través de la bobina para evitar el efecto EMF inverso, que se denomina diodo flyback. El tipo de bobina utilizada en el relé es de tipo inductivo. Una vez que la corriente fluye hacia una carga inductiva, genera un voltaje electromotriz que puede dañar el circuito. Por lo tanto, este diodo se utiliza principalmente para evitar este efecto.

Conector de entrada

El conector de entrada se encuentra en el lado derecho del módulo. Este conector se utiliza principalmente para proporcionar una fuente de alimentación de 5 V y una señal de entrada. Además, también proporciona alimentación al LED de alimentación, la bobina del relé y el LED de estado.

transistor de conmutación

Generalmente, la señal de entrada que se le da a un relé proviene de los pines de E/S de microcontroladores como ESP32, TM4C123, Arduino, etc. Sin embargo, la capacidad de suministro de corriente más alta de los pines GPIO suele ser inferior a 20 mA.

Por lo tanto, se utiliza un transistor de conmutación en este módulo para impulsar la corriente al requisito de nivel de corriente mínimo de la bobina del relé. Se utiliza un transistor de conmutación para controlar el relé de 5V desde el pin GPIO del microcontrolador.

Algunos tipos de módulos de relés están disponibles con un optoaislador como dispositivo de conmutación para brindar aislamiento óptico entre circuitos de alto y bajo voltaje.

Sin embargo, si está usando un relé de módulo patentado por separado y desea usar varios relés en sus proyectos, se puede usar un IC de controlador de relé para controlar varias placas desde los pines GPIO en un microcontrolador.

Características

Las especificaciones para un módulo de relé de 1 canal incluyen lo siguiente.

  • El voltaje de suministro varía de 3,75 V a 6 V
  • La corriente de reposo es de 2 mA.
  • Una vez que el relé está activo, la corriente es de aproximadamente 70 mA.
  • El voltaje de contacto más alto el voltaje de un relevador es 250VAC/30VDC
  • La corriente máxima es de 10A.

Trabajar

El relé utiliza la fuente de alimentación para abrir o cerrar los contactos del interruptor. Por lo general, esto se puede hacer a través de una bobina para magnetizar los contactos del interruptor y deslizarlos juntos cuando se activa. Un resorte los impulsa por separado una vez que la bobina no está reforzada.

El uso de este sistema tiene principalmente dos ventajas, la primera es que la corriente requerida para activar el relé es menor que la corriente utilizada por los contactos del relé para la conmutación. La otra ventaja es que los contactos y la bobina están aislados galvánicamente, lo que significa que no hay conexión eléctrica entre ellos.

Cómo usar / Diagrama de circuito del módulo de relé

El diagrama de circuito del circuito del módulo de relé de un solo canal se muestra a continuación. En este circuito podemos observar cómo el módulo de relés se enciende y se apaga a través de una señal digital. Esta señal se aplica a un pin de control del módulo de relés. El siguiente diagrama de circuito es el diagrama interno del módulo de relé de un solo canal de 5V.

Circuito de módulo de relé de un solo canal
Circuito de módulo de relé de un solo canal

En el diagrama de circuito anterior, el módulo de relé de un solo canal incluye resistencias-2, transistores, LED-2 y un relé de 5V. Los módulos de relé están disponibles en dos tipos según el tipo de señal de control utilizada para activar el relé.

Un módulo de relé viene con un transistor NPN mientras que otro módulo viene con un transistor PNP. Si el módulo de relé usa un transistor NPN, activará el relé aplicando una señal alta activa al pin de control. Alternativamente, si se usa un PNP, el relé se activará con una señal baja activa en el pin de control.

Funciona en el software de simulación Proteus, es decir, cuando proporcionamos una señal alta activa al pin de control en un módulo de relé, la bobina del relé se activa para activar el relé a través de la conexión del pin NO al pin COM.

De manera similar, una vez que proporcionamos una señal baja activa al pin de control del relé, la bobina se apaga usando un diodo de rueda libre para que el relé se apague.

De manera similar, para el módulo de relé basado en PNP, el relé se activa a través de una señal baja activa, mientras que una señal alta activa desactivará el relé.

El control de un módulo de relé de 5v de un solo canal se puede realizar mediante la interfaz de cualquier tipo de microcontrolador. Para esto usamos un pin GPIO como pin digital o/p que da una señal alta y baja activa al pin de control. Una vez que se activa el relé, podemos escuchar un sonido audible que proviene del módulo.

Ventajas

los ventajas del módulo de relé Incluya lo siguiente.

  • Un dispositivo remoto se puede controlar fácilmente
  • Dispara con menos corriente pero también puede disparar máquinas de alta potencia
  • Los contactos se pueden cambiar fácilmente
  • A la vez, se pueden controlar varios contactos usando una sola señal
  • La parte de activación se puede aislar
  • Puede cambiar CA o CC
  • A alta temperatura, funciona muy bien.

Desventajas

los desventajas del módulo de relé Incluya lo siguiente.

  • Cuando los contactos del módulo de relés se usan en exceso, pueden dañar
  • Se puede generar ruido al abrir y cerrar los contactos.
  • El tiempo requerido para el cambio es alto.

Aplicaciones

Los módulos de relé se utilizan en diferentes aplicaciones, incluidas las siguientes.

  • Se utiliza en el sistema de protección contra sobrevoltaje/bajo voltaje
  • Conmutación de red
  • Control de velocidad del motor a través de convertidores de arranque en triángulo
  • Dispositivos eléctricos automáticos
  • Aislamiento eléctrico entre fuentes de alta y baja potencia
  • Luces
  • Conmutación de carga de voltaje de CA usando menos voltaje de CC
  • Entrega de potencia aislada
  • Proyectos de domótica
  • Conmutación con alta corriente

Así, se trata de una descripción general de un módulo de relé de un solo canal de 5v que utiliza un relé de 5v como componente central. Aquí hay una pregunta para usted, ¿cuáles son los diferentes tipos de módulos de relé disponibles en el mercado?

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