Relé-modul – 4-csatorna, optocsatolt (polaritás állítható; 24V)

Leírás

Tegyük fel, hogy van egy 24 V-os vezérlésünk, és négy külön dolgot szeretnénk kapcsolni. Egy ventilátort, egy jelzőlámpát, egy szelepet, meg még egy segédáramkört. A mikrokontroller szépen eldönti, melyik mikor működjön – csak éppen ezeket a fogyasztókat nem kötjük közvetlenül a GPIO-lábakra.

Erre kerül közéjük a Relé-modul – 4-csatorna, optocsatolt, polaritás állítható, 24 V. Négy külön relét kapunk egyetlen panelen, és mind a négy csatornát külön vezérelhetjük.

Itt rögtön válasszunk szét két feszültséget, mert ezen könnyű elcsúszni. A modul tápja 24 V. A relék és a vezérlőáramkör erről működnek. Az IN bemenetek vezérlőjele viszont nem 24 V-os: a megadott munkapont 2,5 V-nál 0,1 mA, 5 V-nál 0,18 mA. Magyarul: 24 V-ról tápláljuk a relépanelt, de kisfeszültségű logikai jellel mondjuk meg neki, hogy melyik relé húzzon meg.

Mind a négy csatornánál külön eldönthető, hogy HIGH vagy LOW legyen az aktív állapot. Ez az a kis jumper, amire addig nem gondolunk, amíg az egyik relé pont fordítva nem kezd működni, mint a másik három.

Mit csinál ez a panel a vezérlésben?

A mikrokontroller feladata a döntés. A relé feladata a kapcsolás.

Ez a kettő nem ugyanaz. Ha például az Arduino azt mondja, hogy az első kimenet legyen aktív, az IN1 bemenet ezt érzékeli, majd az első relé átvált. A terhelés árama közben nem az Arduino lábán folyik át. A tényleges kapcsolást a relé érintkezője végzi. Négy csatornánál ugyanez történik négyszer, egymástól függetlenül. A 24 V-os kivitel akkor különösen kényelmes, ha a szekrényben már úgyis van 24 V segédtáp. Ilyenkor nem kell még egy külön feszültséget csak azért előállítani, hogy a relék működjenek.

Mi történik, amikor a relé kapcsol?

Minden relénél van egy közös érintkező, ez a COM. Nyugalmi állapotban a COM az NC érintkezővel van kapcsolatban. Amikor a relé meghúz, a közös érintkező átvált az NO oldalra.

Nézzük műhelynyelven. Ha azt akarjuk, hogy a lámpa alaphelyzetben ne világítson, akkor többnyire COM-NO bekötés kell. Amíg a relé nyugalomban van, nincs kapcsolat. Amikor meghúz, zár az áramkör. Ha viszont valaminek alapállapotban bekapcsolva kell lennie, és relémeghúzáskor szeretnénk megszakítani, akkor előkerül a COM-NC kapcsolat. Nem az a kérdés tehát, hogy az NO vagy az NC a “jobb”. Az a kérdés, milyen alapállapotot akarunk.

Miért érdekes a HIGH/LOW jumper?

Mert a program és a hardver logikája nem mindig ugyanúgy gondolkodik.

Az egyik vezérlésnél az 5 V jelenti azt, hogy “kapcsolj”. Egy másiknál éppen az alacsony szint lesz az aktív állapot. A Relé-modul – 4-csatorna, optocsatolt, polaritás állítható, 24 V ezt csatornánként engedi beállítani. Ha tehát az első három relé szépen működik, a negyedik pedig fordítva, ne azzal kezdjük, hogy átírjuk a fél programot. Először nézzük meg a negyedik csatorna jumperét. Két másodperc. Sokszor ennyi a hibakeresés.

Hol használható jól?

• Négy külön kisfeszültségű áramkör automatizált kapcsolására.
• 24 V-os vezérlőszekrényben mikrokontroller és terhelés közötti relés illesztésre.
• Ventilátorok, jelzőlámpák és kisebb segédáramkörök külön vezérlésére.
• Kisfeszültségű mágnesszelepek kapcsolására, megfelelő terhelésvédelemmel.
• Modellvasúti vagy makettautomatizálási feladatokra.
• Oktatási panelként a relék nyugalmi és meghúzott állapotának bemutatására.
• Olyan projektben, ahol a négy csatornán nem ugyanaz az aktív logikai szint.

Mire kell figyelni beüzemeléskor?

Amit vásárlás előtt érdemes fejben végigfutni

• Először: van 24 V DC a rendszerben?
  Ha igen, rendben. Ez a változat oda készült. Ha nincs, és az egész projekt 5 V-os, akkor nem sok értelme van csak a relék miatt új 24 V-os tápágat építeni. Ilyenkor nézzük meg az 5 V-os változatot.
• Második kérdés: milyen logikai jellel vezérlünk?
  A panel 24 V-os tápja ebből a szempontból ne zavarjon meg. A vezérlőbemenet 2,5-5 V közötti munkapontokkal használható. A kettő külön áramköri feladat.
• Harmadik kérdés: hány relé húzhat meg egyszerre?
  A megadott maximális áramadat 20 mA relénként. Egyetlen relénél ez nem tűnik soknak, de négycsatornás panelnél a táptervezésnél már nem hagyjuk figyelmen kívül. A teljes panelre külön összesített maximális érték nincs megadva, ezért nem találunk ki helyette egy szebbnek tűnő számot.
• Negyedik kérdés: mit kapcsolunk?
  A relére írt 250 V / 10 A nem univerzális engedély minden 10 A-es terhelésre. Egy fűtőellenállás és egy motor hiába vesz fel névleg ugyanannyi áramot, kapcsoláskor egészen másképp viselkednek.

Mikor keress más megoldást?

• Ha PWM-mel szeretnél teljesítményt szabályozni, akkor relé helyett MOSFET-es kapcsolófokozat kell.
• Ha másodpercenként sokszor kell kapcsolni, a mechanikus relé nem erre való.
• Ha csak egyetlen kimenet kell, a négyszeres panel valószínűleg fölöslegesen nagy.
• Ha nincs 24 V-os tápod, válassz a meglévő rendszerfeszültséghez illő változatot.
• Ha nagy indulóáramú motor kerül a kimenetre, ne csak a relére nyomtatott 10 A-es számot nézd.
• Ha 230 V-os hálózatot szeretnél közvetlenül kapcsolni, ne ezt a panelt válaszd.

Egy apró műhelyfogás

Első bekapcsolásnál ne egyszerre próbáld ki mind a négy csatornát. Kapcsold először csak az elsőt. Nézd meg, hogy tényleg az első relé húz-e meg, jó-e a HIGH/LOW irány, és azt csinálja-e a terhelés, amit az NO vagy NC bekötéstől vársz.

Utána jöhet a második, harmadik, negyedik. Így ha valami nem stimmel, egyetlen csatornát kell megérteni, nem egyszerre négy vezetéket, négy jumpert és négy programkimenetet. Ez a hibakeresés egyik legegyszerűbb szabálya: előbb csökkentsük le a problémát akkora darabra, amit már könnyű átlátni.

Műszaki jellemzők

Dokumentáció

• Az “Élet nevében!” relévizsgálat

Csomag

• 1 db Relé-modul – 4-csatorna, optocsatolt, polaritás állítható, 24 V