Как работает двухканальный модуль реле с опторазвязкой. Каковы технические характеристики модуля реле. Для чего используются реле в электронных схемах. Какие преимущества дает применение реле в проектах.
Принцип работы двухканального модуля реле
Двухканальный модуль реле представляет собой электронное устройство, позволяющее управлять двумя независимыми электрическими цепями с помощью низковольтных сигналов. Рассмотрим основные принципы его работы:
- Модуль содержит два электромеханических реле, каждое из которых управляется отдельно
- Для управления реле используются низковольтные сигналы 3.3В или 5В
- Между управляющей и силовой частями реализована гальваническая развязка на основе оптронов
- При подаче управляющего сигнала срабатывает электромагнит реле, переключая его контакты
- Каждое реле имеет три контакта — нормально замкнутый, нормально разомкнутый и общий
Таким образом, модуль позволяет безопасно коммутировать высоковольтные силовые цепи с помощью низковольтных сигналов управления от микроконтроллеров или других устройств.

Технические характеристики модуля реле
Рассмотрим основные технические характеристики типичного двухканального модуля реле:
- Напряжение питания: 5В
- Потребляемый ток: до 200 мА
- Управление: логический уровень TTL (высокий/низкий)
- Оптическая изоляция: оптрон PS2705
- Модель реле: JQC3F-05VDC-C
- Количество каналов: 2
- Коммутируемое напряжение: до 250В AC, до 30В DC
- Коммутируемый ток: до 5А AC, до 7А DC
- Пиковый ток: 10А
- Индикация: LED для каждого канала
- Габариты: 50 x 41 x 17 мм
Эти характеристики позволяют использовать модуль для управления различными нагрузками в широком диапазоне напряжений и токов.
Области применения модулей реле
Двухканальные модули реле находят широкое применение в различных электронных проектах и устройствах:
- Системы «умного дома» для управления освещением, отоплением, вентиляцией
- Промышленная автоматизация для коммутации силовых цепей
- Автомобильная электроника для управления различными системами
- Робототехника для управления приводами и механизмами
- Управление электродвигателями в различном оборудовании
- Системы безопасности и сигнализации
Модули реле позволяют легко интегрировать управление силовыми нагрузками в проекты на базе Arduino, Raspberry Pi и других микроконтроллеров.

Преимущества использования модулей реле
Применение готовых модулей реле имеет ряд преимуществ по сравнению с использованием отдельных компонентов:
- Простота подключения и использования
- Наличие гальванической развязки для защиты управляющей электроники
- Возможность коммутации высоких напряжений и токов
- Низкое энергопотребление в режиме ожидания
- Наличие светодиодной индикации состояния
- Компактные размеры
- Возможность управления как постоянным, так и переменным током
Эти преимущества делают модули реле удобным решением для быстрого создания прототипов и законченных устройств.
Особенности подключения модуля реле
При подключении двухканального модуля реле необходимо учитывать следующие особенности:
- Питание модуля осуществляется от источника 5В постоянного тока
- Для управления используются цифровые выходы микроконтроллера
- Необходимо правильно выбрать уровень управляющего сигнала с помощью перемычек
- Силовые цепи подключаются к винтовым клеммам на плате модуля
- Необходимо соблюдать максимально допустимые значения коммутируемых токов и напряжений
Правильное подключение обеспечит надежную и безопасную работу модуля реле в составе вашего устройства.

Программирование модуля реле
Управление двухканальным модулем реле с помощью микроконтроллера не представляет сложности. Рассмотрим базовый алгоритм:
- Настройка выводов микроконтроллера на выход
- Установка начального состояния реле (включено/выключено)
- Изменение состояния реле путем подачи высокого или низкого уровня на управляющий вывод
- Добавление задержек между переключениями для стабильной работы
Пример кода для Arduino:
«`cpp const int RELAY1_PIN = 7; const int RELAY2_PIN = 8; void setup() { pinMode(RELAY1_PIN, OUTPUT); pinMode(RELAY2_PIN, OUTPUT); digitalWrite(RELAY1_PIN, LOW); digitalWrite(RELAY2_PIN, LOW); } void loop() { // Включаем первое реле digitalWrite(RELAY1_PIN, HIGH); delay(1000); // Выключаем первое реле digitalWrite(RELAY1_PIN, LOW); delay(1000); // Включаем второе реле digitalWrite(RELAY2_PIN, HIGH); delay(1000); // Выключаем второе реле digitalWrite(RELAY2_PIN, LOW); delay(1000); } «`
Меры безопасности при работе с реле
При работе с модулями реле необходимо соблюдать следующие меры безопасности:
- Не превышать максимально допустимые значения коммутируемых токов и напряжений
- Использовать качественные провода соответствующего сечения
- Обеспечить надежную изоляцию всех соединений
- Не прикасаться к модулю и проводам при подключенном питании
- Использовать защитные устройства (предохранители, УЗО) в силовых цепях
- Не использовать модуль для коммутации опасных напряжений без соответствующей квалификации
Соблюдение этих мер позволит обеспечить безопасную эксплуатацию устройств с применением модулей реле.
Схема подключения нескольких реле напряжения
Приветствую вас, уважаемые читатели моего сайта!
Качество электроснабжения наших домов оставляет желать лучшего. Резкие скачки и перепады питающего напряжения встречаются довольно часто. В большинстве случаев имеено они являются причиной выхода из строя бытовой техники и оборудования.
Чтобы защитить электроприборы от перепадов и скачков напряжения применяются специальные устройства — реле контроля напряжения. Они измеряют величину питающего напряжения и, если оно выходит за установленные пределы (становится больше или меньше установленных), реле отключает внутреннюю электрическую сеть от внешней.
Подробно назначение и принцип работы реле контроля напряжения я уже рассматривал в предыдущих публикациях. Поэтому, для лучшего понимания излагаемого материала, рекомендую ознакомиться с применением этих устройств в однофазных сетях с поясняющим видео. Применение реле напряжения в трехфазных сетях переменного тока имеет свои особенности, которые подробно рассмотрены в этом материале.
Особенность работы реле контроля напряжения заключается в том, что оно при выходе напряжения за допустимые пределы, отключает сразу всех потребителей, всю домашнюю электропроводку. Так и должно быть, ведь оно предназначено защитить наши электроприборы от выхода из строя. Если такие скачки напряжения происходят редко, то это не вызывает особых проблем.
А если это частое явление, тогда такая «цветомузыка» может порядком действовать на нервы и причинять массу неудобств. Особенно вечером, когда то и дело выключается все освещение в квартире.
Да, существуют стабилизаторы напряжения, но реле напряжения применяются гораздо чаще, к тому же они на порядок дешевле. Стабилизаторы напряжения — тема отдельной обширной статьи. Если тема защиты от скачков и перепадов напряжения вам интересна, подписывайтесь на новостную рассылку внизу этой статьи и будьте в курсе выхода новых материалов.
Ну а мы будем рассматривать, как защитить наши приборы и технику от опасных скачков напряжения в нашей электросети с помощью реле напряжения.
Какую выбрать уставку для реле напряжения
Основной вопрос при установке «барьеров» — какие пороговые значения напряжения лучше всего установить?
Для реле DigiTOP заводские установки составляют 170В и 250В соответственно.
Проблема двояка:
— с одной стороны, стремление установить как можно меньший диапазон пороговых значений, чтобы максимально обезопасить дорогую аппаратуру и бытовую технику;
— с другой стороны, постоянные срабатывания в случае незначительных отклонений напряжения от нормы затрудняют комфортное использование электроприборов.
Как найти компромиссное решение?
Эту проблему можно решить, устанавливая несколько реле контроля напряжения. Дело в то, что разные электроприборы по разному чувствительны к перепадам питающего напряженя.
Самые чувствительные это обычно аудио- и видеотехника (домашние кинотеатры, телевизоры и другая электроника). Конечно, выпускаются модели с большим рабочим интервалом питающего напряжения и со встроенной защитой. Но лучше и надежней такую технику питать напряжением в диапазоне 200-230В. Для защиты таких чувствительных приборов можно установить отдельный «барьер» установкой нижней границы 200В и верхней 230В соответственно.
Для бытовой техники этот диапазон может быть немного большим. Сильно занижать нижний предел не желательно, поскольку технику, в состав которой входят электродвигатели, пониженное напряжение может вывести из строя. Это холодильники, кондиционеры, стиральные машины и др. Для этой группы потребителей можно установить свое отдельное реле напряжение с уставками 190В и 235В соответственно.
Для электронагревательных приборов диапазон допустимых напряжений можно еще расширить от 170В до 250В, как заводские установки. Для этой группы приборов также можно установить отдельный «барьер».
Что касается освещения, то здесь можно поступить по разному. Для ламп накаливания желательно устанавливать верхний предел 250В. Хотя при повышенном напряжении значительно снижается их ресурс. Как вариант, можно поставить на группу освещения отдельный стабилизатор. Можно поставить под защиту реле напряжения с меньшей верхней уставкой, но в этом случае «цветомузыка» будет обеспечена.
Давайте рассмотрим схему с использованием нескольких «барьеров».
Схема с несколькими реле напряжения
Потребители сгруппированы в три группы, в зависимости от их чувствительности к величине питающего напряжения. Каждую группу защищает отдельное реле контроля напряжения со своими уставками, которые указаны на схеме сверху над реле.
В случае снижения напряжения, например до 199В, первый «барьер» сработает и отключит защищаемые им группы потребителей, поскольку его нижняя уставка составляет 200В.
Оставшиеся два «барьера» не сработают, поскольку напряжение 199В больше их нижней уставки, и для них это рабочий режим. К электроприборам в этих двух группах продолжает поступать напряжение и ими можно пользоваться.
Когда питающее напряжение вернется к своему нормальному значению, первое реле замкнет свой силовой контакт и возобновит электропитание защищаемых им групп потребителей.
В случае скачка напряжения, например до 236В, сработает первый и второй «барьеры», поскольку питающее напряжение превысит их верхнии уставки. Их силовые контакты разомкнуться и они обесточат контролируемые цепи групп потребителей.
Контакты третего «барьера» останутся замкнутыми и защищаемые им электроприборы останутся работоспособными.
Поскольку группа освещения вынесена под защиту третьего реле напряжения с максимальным диапазоном уставок, освещением можно будет пользоваться, что добавляет определенный комфорт, несмотря на то, что напряжение в сети повышено и многие приборы для их безопасности отключены .
Таким вот образом работает схема с подключением нескольких реле контроля напряжения. такой подход позволяет дифференцировать защиту, обеспечить лучшую защиту и решить вопрос выбора оптимальных уставок.
Более подробно и наглядно работу схемы смотрите в видео
Схема подключения реле напряжения
Также рекомендую посмотреть
Реле контроля напряжения. Защита от скачков напряжения.
Реле контроля напряжения в трехфазной сети 380В.
Стабилизатор или реле напряжения — что выбрать?
Реле приоритета. Автоматическое управление нагрузкой.
Модуль 2-канального реле с опторазвязкой и выбором уровня управления TTL, 5 В
Модуль двухканального электромеханического реле с опторазвязкой и выбором уровня управления TTL, 5В.
Имея за плечами большую историю развития, модернизации и совершенствования, даже в настоящее время, модули электромеханических реле не сумели потерять своей актуальности, оставаясь практически самыми востребованными и часто незаменимыми компонентами подавляющего большинства разрабатываемых проектов, алгоритмы которых основываются на выполнении автоматизированного взаимодействия между несколькими электрическими цепями при наступлении условных событий, заранее предопределённых целями каждого отдельно взятого проекта. В подобных схемах, релейные модули выступают в роли связывающего звена между низковольтным управляющим устройством или иной аналогичной электрической схемой, и исполняющей частью.
Технические характеристики
- Питание модуля: 5 В
- Потребляемый ток: до 200 мА
- Управление: импульсное, логический уровень TTL — высокий / низкий
- Выбор уровня: перемычка S1, S2
- Оптическая изоляция: Оптрон PS2705
- Модель реле: JQC3F-05VDC-C
- Тип реле: электромеханическое
- Количество каналов: 2
- Коммутируемое напряжение: до 250 В переменное, до 30 В постоянное
- Ток нагрузки: до 5А переменное напряжение, до 7А постоянное напряжение
- Пиковый кратковременный ток: 10 А
- Светодиодная индикация: срабатывания, питания
- Разъём питания и управления: винтовые клеммы-терминалы
- Габариты: 50 x 41 x 17 мм
- Вес: 30 гр
Безопасность управления релейным модулем
В модуле предусмотрена гальваническая развязка каналов управления, призванная обезопасить от случайной порчи внутренние схемы управляющих устройств, всевозможных адаптеров/блоков питания или иных электрических схем, генерирующих рабочий сигнал переключения для электромеханического реле.
Управление и питание модуля
Электрическая схема модуля работает от любого источника постоянного напряжения +5В. На плате модуля присутствуют две независимые друг от друга перемычки-джампера с маркировкой S1 и S2. Каждая перемычка относится к отдельному каналу (реле) и позволяет настроить уровень напряжения цифрового логического сигнала, передаваемого на вход контактов управления Модуль совместим с прочими схемами управления, построенными на 3.3-вольтовой логике.
Коммутация внешних цепей
Интегрированное реле оснащено блоком винтовых клемм-терминалов, предназначенных для коммутации внешних схем, и состоит из трёх линий подключения. Реле позволяет замыкать/размыкать как одну независимую цепь переменного или постоянного напряжения, так и переключаться между двумя зависимыми цепями с одной общей линией питания (плюсовой или минусовой стороной). В большинстве случаев, клеммы реле обозначены следующим образом: нормально открытый контакт ( NO), общий контакт (COM), нормально закрытый контакт (NC). Однако, нередки случаи, когда встречаются варианты с аналогичной графической символикой, схожей с принятым обозначением реле в принципиальных схемах. Понятие слова «нормально» означает состояние контакта в исходном положении реле (неактивный режим) по отношению к общему центральному выводу (COM). Момент срабатывания реле (переход в активный режим) приводит к изменению контактов NO и NC в противоположное состояние. Иными словами, если внешняя цепь, подключенная к контактам COM+NO, замыкается при срабатывании реле, то цепь COM+NC — в активном режиме размыкается.
Почему на этой схеме реле три контакта?
Прежде чем я углублюсь в реле, позвольте мне рассказать вам о переключателях в целом.
Существует множество различных переключателей с ручным управлением, и все они используются для разных целей. Вот некоторые из них, с их названиями и некоторой номенклатурой:
имитация этой схемы – схема, созданная с помощью CircuitLab
Количество «полюсов» относится к количеству отдельных переключателей, присутствующих в «пакете». Каждый «полюс» будет активирован одним и тем же «нажатием».
Количество «бросков» говорит вам, сколько различных путей соединения может создать каждый отдельный полюс в своем «нажатом» или «не нажатом» состоянии. Например, переключатель SPDT имеет два возможных «пути», один из которых соединяет COM с NO (когда переключатель нажат), другой соединяет COM с NC (когда переключатель отпущен).
Термины NO и NC сообщают вам, какой путь от COM будет «закрыт», когда переключатель находится в «нажатом» или «ненажатом» состоянии. Надеюсь, очевидно, что «НЕТ», что означает «нормально открытый», — это путь, который остается открытым (отключенным от COM), когда переключатель находится в положении 9.0017 вместо нажата.
Преимущество двухпозиционных переключателей заключается в том, что вы можете управлять двумя путями тока. В этой следующей цепи есть две лампы, одна красная, одна зеленая. Обычно горит красная лампочка, но при нажатии переключателя путь от COM к NC прерывается, а путь от COM к NO замыкается, из-за чего красная лампочка гаснет, а вместо нее загорается зеленая:
имитация этой схемы
Такое поведение невозможно (по крайней мере, без множества дополнительных схем) с однопозиционным переключателем.
Вы можете найти реле со всеми типами переключателей. Тот, который вы показали нам в своем вопросе, содержит переключатель SPDT. Вот она со всеми добавленными именами соединений:
Вот схема, использующая это самое реле для управления двумя лампами точно так же, как это делали ручные выключатели в предыдущей схеме:
имитация этой схемы
Вы можете управлять лампами или любыми другими устройствами, включая и выключая ток в катушке, вместо ручного нажатия переключателя.
Когда ток течет через катушку, переключатель «нажимается» магнитом, и путь тока через зеленую лампу закрывается, в результате чего эта лампа загорается. Когда вы деактивируете катушку, переключатель возвращается в ненажатое положение, и вместо него загорается красная лампочка.
Интересное наблюдение: схема с выключателем и лампами полностью электрически изолирована (отсоединена) от катушки и всего, к чему она подключена. Это очень полезное свойство реле, потому что оно позволяет вам контролировать опасные высоковольтные или сильноточные устройства, не подвергая эти условия какой-либо деликатной схеме на стороне катушки, отвечающей за управление низким напряжением и током, необходимыми катушке.
Способ управления током катушки зависит от вас. Вы можете использовать транзистор и Arduino для включения и выключения тока катушки электронным способом, а не вручную. Возможности безграничны.
Специальные приложения с реле SPDT
Ниже приведена лишь дюжина из многих специальных приложений реле, которые я создал для этого сайта. Наиболее, если не все, то можно найти в Схемы реле — раздел «Краткий справочник».
• От импульсного до стабильного выхода
• Радио включено до тех пор, пока не будет открыта дверь (сохраняется питание аксессуара)
• Один импульс для блокировки и разблокировки
• Стерео в мостовые монофонические переключаемые выходы
• Переключение с последовательного на параллельное и обратно
• Переключение со стерео на мостовое моно и последовательное на параллельное и обратное.
От постоянного к мгновенному выходу
|
От мгновенного до постоянного выхода
|
От импульсного до стабильного выхода
|
Подключение дополнительных устройств к проводу дистанционного включения
|
Переключаемые выходы стерео в мостовое моно
|
Переключение с последовательного на параллельный и обратно
|
Один импульс для блокировки и разблокировки
|
Переключение со стерео на мостовое моно и последовательное на параллельное
|
Один канал на несколько выходов
|
Выход с фиксацией включения/выключения с использованием одиночного мгновенного импульса
|
Радио включено до тех пор, пока не откроется дверца (сохраняется питание аксессуаров)
|
Базовая схема реле дистанционного запуска
|
Реле и электрические схемы реле:
• Реле SPDT и SPST
• Преобразование полярности
• Дверные замки
• Вход с подсветкой и световой вспышкой
• Специальные приложения
• Прерывания стартера
• Схемы реле – краткий справочник
• Ретрансляционный форум
Основы мобильной электроники:
• Диоды
• Глоссарий терминов и определений
• Закон Ома
• Рекомендуемые книги и DVD
• Рекомендуемые сечения проводов
• Реле
• Резисторы
• Инструменты и оборудование
Автомобильная безопасность и удобство:
• Основные соединения (входы)
• Основные соединения (выходы)
• Модули автомобильной сигнализации
• Датчики / триггеры автомобильной сигнализации
• Дверные замки
• Световая вспышка / вход с подсветкой
• Прерывания стартера
• Аксессуары и дополнения
Подпишитесь на the12volt.