Objetivos
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- Presentar los relés.
- Aprender para qué sirven y como se conectan.
- Montar un circuito de alimentación ininterrumpida con un relé.
Material requerido.
| Tienda España | Tienda Mexico | |
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Arduino Uno o compatible y con el firmware para S4A cargado. | Arduino Uno o compatible y con el firmware para S4A cargado. |
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Una Protoboard más cables. | Una Protoboard más cables. |
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2 x diodos LED y 2 x resistencias de 330Ω. | 2 x diodos LED y 2 x resistencias de 330Ω. |
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Un transistor 2N2222
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Un transistor 2N2222
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Un pequeño Relé. |
Un pequeño Relé. |
QUÉ ES UN RELÉ
Un relé es un interruptor controlado mediante una señal eléctrica. Sería algo parecido a los pulsadores que hemos utilizado, pero sustituyendo nuestro dedo por una señal eléctrica.
De esta forma, mediante una señal eléctrica de poca intensidad podemos controlar un circuito de mucha mayor potencia, aislando la parte de control.
Seguramente todo esto os suene un poco de cuando hablamos de los transistores, pero tienen finalidades diferentes.
- Hay límites en la corriente que puede aceptar un transistor, sin embargo se pueden diseñar relés para aguantar cualquier carga.
- El relé aísla completamente el circuito de control del de potencia, algo muy importante para tensiones altas.
- Utilizaremos relés cuando tengamos cargas de mucha potencia.
- Utilizaremos un transistor para cargas pequeñas y cuando la velocidad de conmutación sea importante.
- Un transistor conmuta (pasa de corte a saturación o viceversa) millones de veces más rápido que un relé.
CIRCUITO CON TRANSISTOR Y RELÉ
Aunque hay muchos tipos de relés, por regla general nuestro Arduino no tiene potencia suficiente para activar un relé. Pero ya hemos visto cómo utilizar un transistor para ayudarnos con este problema.
- Utilizaremos un transistor para amplificar la señal de la Base y así poder conmutar el relé.
Cuando la salida digital 10 está a HIGH, el transistor trabaja en saturación haciendo que la corriente en el emisor excite la bobina del relé y mediante un electroimán el contacto cambia de posición (se oye un pequeño “clic” cada vez que esto pasa).
Si la salida digital 10 pasa a LOW, el transistor pasa a corte y al no tener corriente en la bobina el conmutador vuelve a su posición inicial.
Normalmente un relé consta de 5 pines. Dos pines de entrada por donde conectamos la bobina a la salida del transistor y a tierra, y tres pines de salida.
- La conexión entre los pines 2 y 4 es de tipo normalmente cerrado. Es decir, el circuito está cerrado mientras no haya corriente en la bobina.
- La conexión entre 2 y 3 es de tipo normalmente abierto. Está abierto cuando no hay corriente en la bobina.
CIRCUITO DE ALIMENTACIÓN ININTERRUMPIDA
Cuando se nos va la luz en casa el mayor problema suele ser que se nos haya fastidiado una partida en el PC o consola, o que si dura mucho se nos eche a perder la comida del congelador.
Sin embargo, hay lugares en los que un corte de corriente puede traer consecuencias mucho peores (incluso peor que si justo estabas el primero en una partida online), como puede ser un hospital.
Por eso algunas instalaciones están diseñadas de modo que si se hay un corte de corriente, se conecten de forma automática a una batería o un generador auxiliar para poder seguir funcionando.
Nosotros vamos a utilizar nuestro Arduino para hacer un sistema de ese tipo.
En este caso sólo vamos a poner el circuito electrónico, ya que las conexiones pueden ser diferentes en cada modelo de relé y el montaje en la protoboard sería diferente.
- Podemos mirar el modelo en nuestro relé y buscarlo en internet para ver su descripción.
- Los pines de control (los de la bobina) suelen estar próximos.
- Si no encontráis información, para saber que pines son normalmente cerrado y normalmente abierto podemos hacer pruebas con LEDs.
Vamos a imaginarnos que la toma común del relé (la 2 en el dibujo) está conectada a una batería externa o un generador en vez de a la toma de 5V, o si queréis podéis conectarla realmente a una batería o unas pilas.
La toma 4 del relé es la normalmente cerrada, cerrada cuando no hay corriente en la bobina.
La idea es que cuando pongamos a LOW las salidas digitales 10 y 13, simulando un corte de luz, el LED conectado a la salida 13 siga encendido a través de la alimentación auxiliar al conmutar el relé.
Hemos colocado otro led de color verde para marcar cuándo se está utilizando la alimentación auxiliar.
El programa que vamos a usar va a ser el mismo que el Blinking LED pero usando dos salidas, de manera que cada vez que se pongan a LOW, conmute el relé y conecte la alimentación auxiliar.
Cuando hay tensión en la salidas digitales 10 y 13, vemos que está encendido el LED rojo y apagado el verde. El relé está conmutado a la toma 3, normalmente abierta, por lo que no se ilumina el LED de que marca que se está usando la alimentación auxiliar.
Si se fuese la corriente, las salidas 10 y 13 pasan a LOW y vemos cómo el LED rojo sigue encendido y el verde que está conectado a la salida normalmente cerrada del relé se enciende, alimentado por la toma de 5V, que en nuestro caso está simulando una batería o generador auxiliar.
Si queréis podéis conectar un LED también a la salida normalmente abierta del relé, la 3, y ver cómo va encendiéndose uno u otro LED en función de la posición del relé.
Podéis descargar el programa completo aquí:
RESUMEN DE LA SESIÓN
En esta sesión hemos aprendido varias cosas importantes:
- Los relés son muy interesantes a la hora de controlar cargas de mucha potencia.
- Sabemos diferenciar entre contactos normalmente abiertos y normalmente cerrados.
- Cómo funciona un sistema básico de alimentación ininterrumpida.
