Ρελέ 4 καναλιών: 14 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

από τους Bhawna Singh, Prerna Gupta, Maninder Bir Singh Gulshan

Βήμα 1: ΥΠΟΒΟΛΗ

Ένα ρελέ είναι ένας ηλεκτρικά διακόπτης. Αποτελείται από ένα σύνολο τερματικών εισόδου για ένα ή πολλά σήματα ελέγχου και ένα σύνολο τερματικών επαφών λειτουργίας. Ο διακόπτης μπορεί να έχει οποιονδήποτε αριθμό επαφών σε πολλαπλές φόρμες επαφών, όπως δημιουργία επαφών, διακοπή επαφών ή συνδυασμούς αυτών.

Τα ρελέ χρησιμοποιούνται όταν είναι απαραίτητο να ελέγξετε ένα κύκλωμα από ένα ανεξάρτητο σήμα χαμηλής ισχύος ή όταν πολλά κυκλώματα πρέπει να ελέγχονται από ένα σήμα.

Τα ρελέ χρησιμοποιούνται συχνά στις ηλεκτρονικές εφαρμογές μας, ειδικά όταν χρειαζόμαστε να οδηγήσουμε υψηλά φορτία από κυκλώματα μικροελεγκτών.

Βήμα 2: Απαιτούνται εξαρτήματα

1. Ρελέ SPDT 12v
2. 817 ζεύκτης Opto
3. Τρανζίστορ BC547
4. SMD LED
5. Δίοδος 1N4007
6. Αντίσταση 1k
7. Μπιφτέκι μπαστούνια αρσενικό
8. Παροχή ηλεκτρικού ρεύματος
9. Σύρμα σύνδεσης

Βήμα 3: Περιγραφή εξαρτήματος

Οπτικό ζεύγος

• Το PC817 είναι ένα οπτικό ζεύγος 4 ακίδων, αποτελείται από μια υπέρυθρη δίοδο εκπομπής (IRED) & τρανζίστορ φωτογραφιών, που του επιτρέπει να συνδεθεί οπτικά αλλά να έχει ηλεκτρική μόνωση.
• Το Inrared Emitting Diode συνδέεται με τους δύο πρώτους ακροδέκτες και εάν εφαρμόσουμε ισχύ σε αυτό, τότε τα κύματα IR εκπέμπονται από αυτήν τη δίοδο, γεγονός που καθιστά τη φωτογραφία τρανζίστορ προς τα εμπρός προκατειλημμένη.
• Εάν δεν υπάρχει ισχύς στην πλευρά εισόδου, η δίοδος θα σταματήσει να εκπέμπει κύματα IR και έτσι το τρανζίστορ φωτογραφιών θα αντιστραφεί μεροληπτικά.
• Το PC817 χρησιμοποιείται συνήθως σε ενσωματωμένο έργο για σκοπούς απομόνωσης.
• Στα ενσωματωμένα έργα μου, τοποθετώ το PC817 μετά από καρφίτσες μικροελεγκτή για να απομονώσω το πίσω EMF, σε περίπτωση ελέγχου κινητήρα κ.λπ.
• Το PC-817 έχει διάφορες εφαρμογές π.χ. καταστολή θορύβου σε κυκλώματα μεταγωγής, απομόνωση εισόδου/εξόδου για MCU (Μονάδα μικροελεγκτή).

PC817 Pinout

• Το PC817 Pinout αποτελείται από τέσσερις (4) συνολικά ακίδες, οι δύο πρώτες συνδέονται με τη Δίοδο Εκπομπής Υπέρυθρων (IRED) ενώ οι δύο τελευταίες συνδέονται με το Photo Transistor.
• Και οι τέσσερις αυτές καρφίτσες δίνονται στον παρακάτω πίνακα, μαζί με το όνομα και την κατάστασή τους.

Βήμα 4: Τρανζίστορ BC547

BC547 Χαρακτηριστικά τρανζίστορ

• Διπολικό τρανζίστορ NPN
• Το DC Current Gain (hFE) είναι το μέγιστο 800
• Το συνεχές ρεύμα συλλέκτη (IC) είναι 100mA
• Η τάση βάσης εκπομπής (VBE) είναι 6V
• Το ρεύμα βάσης (IB) είναι το μέγιστο 5mA
• Διατίθεται σε συσκευασία To-92

Το BC547 είναι ένα τρανζίστορ NPN, επομένως ο συλλέκτης και ο πομπός θα παραμείνουν ανοιχτοί (αντίστροφη μεροληψία) όταν ο πείρος βάσης κρατιέται στο έδαφος και θα κλείσει (μεροληπτική προς τα εμπρός) όταν παρέχεται σήμα στον ακροδέκτη βάσης. Το BC547 έχει τιμή κέρδους 110 έως 800, αυτή η τιμή καθορίζει την ικανότητα ενίσχυσης του τρανζίστορ. Η μέγιστη ποσότητα ρεύματος που θα μπορούσε να ρέει μέσω του πείρου συλλέκτη είναι 100mA, επομένως δεν μπορούμε να συνδέσουμε φορτία που καταναλώνουν περισσότερα από 100mA χρησιμοποιώντας αυτό το τρανζίστορ. Για να προκαταλάβουμε ένα τρανζίστορ πρέπει να τροφοδοτήσουμε ρεύμα στη βασική ακίδα, αυτό το ρεύμα (ΙΒ) θα πρέπει να περιοριστεί στα 5mA.

Όταν αυτό το τρανζίστορ είναι πλήρως προκατειλημμένο τότε μπορεί να επιτρέψει τη μέγιστη ροή 100mA στον συλλέκτη και τον πομπό. Αυτό το στάδιο ονομάζεται περιοχή κορεσμού και η τυπική τάση που επιτρέπεται στον συλλέκτη-πομπό (VCE) ή τον εκπομπό βάσης (VBE) θα μπορούσε να είναι 200 και 900 mV αντίστοιχα. Όταν αφαιρεθεί το ρεύμα βάσης, το τρανζίστορ σβήνει πλήρως, αυτό το στάδιο ονομάζεται Περιοχή αποκοπής και η τάση εκπομπής βάσης θα μπορούσε να είναι περίπου 660 mV.

Βήμα 5: LED SMD

Τα τσιπ SMD LED έρχονται σε διάφορα μεγέθη. Το SMD LED μπορεί να φιλοξενήσει μάρκες με περίπλοκα σχέδια, όπως το SMD 5050, το οποίο έχει πλάτος 5mm. Το SMD 3528, από την άλλη πλευρά, έχει πλάτος 3,5 mm. Τα τσιπ SMD είναι μικρά, σχεδόν κοντά στο σχέδιο του επίπεδου, τετραγωνικού τσιπ υπολογιστή.

Ένα από τα ξεχωριστά χαρακτηριστικά των τσιπ LED SMD είναι ο αριθμός των επαφών και των διόδων που έχουν.

Τα τσιπ SMD LED μπορούν να έχουν περισσότερες από δύο επαφές (κάτι που το κάνει διαφορετικό από το κλασικό LED DIP). Μπορούν να υπάρχουν έως 3 δίοδοι σε ένα μόνο τσιπ, με κάθε δίοδο να έχει ξεχωριστό κύκλωμα. Κάθε κύκλωμα θα έχει μία κάθοδο και μία άνοδο, που οδηγεί σε 2, 4 ή 6 επαφές σε ένα τσιπ.

Αυτή η διαμόρφωση είναι ο λόγος για τον οποίο τα τσιπ SMD είναι πιο ευέλικτα (συγκρίνοντας SMD έναντι COB). Το τσιπ μπορεί να περιλαμβάνει μια κόκκινη, πράσινη και μπλε δίοδο. Με αυτές τις τρεις διόδους, μπορείτε ήδη να δημιουργήσετε σχεδόν οποιοδήποτε χρώμα απλώς προσαρμόζοντας το επίπεδο εξόδου.

Τα τσιπ SMD είναι επίσης γνωστό ότι είναι φωτεινά. Μπορούν να παράγουν 50 έως 100 lumens ανά watt.

Βήμα 6: Δίοδος 1N4007

Χαρακτηριστικά

• Το μέσο ρεύμα προς τα εμπρός είναι 1Α
• Το μη επαναλαμβανόμενο μέγιστο ρεύμα είναι 30Α
• Το αντίστροφο ρεύμα είναι 5uA.
• Η μέγιστη επαναλαμβανόμενη αντίστροφη τάση είναι 1000V
• Εξοικονόμηση ισχύος 3W
• Διατίθεται σε συσκευασία DO-41

Η δίοδος είναι μια συσκευή που επιτρέπει τη ροή ρεύματος μόνο προς μία κατεύθυνση. Αυτό είναι το ρεύμα που πρέπει πάντα να ρέει από την Άνοδο στην κάθοδο. Το τερματικό καθόδου μπορεί να αναγνωριστεί χρησιμοποιώντας μια γκρι γραμμή, όπως φαίνεται στην παραπάνω εικόνα.

Για τη δίοδο 1N4007, η μέγιστη χωρητικότητα ρεύματος είναι 1Α, αντέχει σε κορυφές έως 30Α. Ως εκ τούτου, μπορούμε να το χρησιμοποιήσουμε σε κυκλώματα που έχουν σχεδιαστεί για λιγότερο από 1Α. Το αντίστροφο ρεύμα είναι 5uA το οποίο είναι αμελητέο. Η κατανάλωση ισχύος αυτής της διόδου είναι 3W.

Εφαρμογές διόδου

• Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την πρόληψη του προβλήματος αντίστροφης πολικότητας
• Ανορθωτές Half Wave και Full Wave
• Χρησιμοποιείται ως συσκευή προστασίας
• Ρυθμιστές ρεύματος ροής

Βήμα 7: Συνδετήρας 2 ακίδων PCB Mount Terminal Block Connector

Βήμα 8: Αντιστάσεις 1kΩ & κεφαλίδα 4 ακίδων

Βήμα 9: Βασικές συνδέσεις

Logic GND: Συνδεθείτε στο GND του μικροελεγκτή σας.

Είσοδος 1: Συνδεθείτε σε μια ψηφιακή έξοδο από τον μικροελεγκτή σας ή αφήστε το χωρίς σύνδεση εάν το κανάλι δεν χρησιμοποιείται.

Είσοδος 2: Συνδεθείτε σε μια ψηφιακή έξοδο από τον μικροελεγκτή σας ή αφήστε το χωρίς σύνδεση εάν το κανάλι δεν χρησιμοποιείται.

Είσοδος 3: Συνδεθείτε σε μια ψηφιακή έξοδο από τον μικροελεγκτή σας ή αφήστε το χωρίς σύνδεση εάν το κανάλι δεν χρησιμοποιείται.

Είσοδος 4: Συνδεθείτε σε μια ψηφιακή έξοδο από τον μικροελεγκτή σας ή αφήστε το χωρίς σύνδεση εάν το κανάλι δεν χρησιμοποιείται.

Ρελέ ισχύος +: Συνδεθείτε στο θετικό (+) καλώδιο της πηγής ισχύος για τα ρελέ σας. Μπορεί να είναι 5 έως 24V DC.

Ισχύς ρελέ -: Συνδεθείτε στο αρνητικό (-) καλώδιο της πηγής ισχύος για τα ρελέ σας.

Ρελέ 1 +: Συνδεθείτε στην + πλευρά του πηνίου του πρώτου σας ρελέ

Ρελέ 1 -: Συνδεθείτε στην - πλευρά του πηνίου του πρώτου σας ρελέ.

Ρελέ 2/3/4 +: Σύμφωνα με το Ρελέ 1 +.

Ρελέ 2/3/4 -: Σύμφωνα με το Ρελέ 1 -.

Βήμα 10: Διάταξη PCB

Βήμα 11: Παραγγελία των PCB

Τώρα έχουμε το σχέδιο του PCB και ήρθε η ώρα να παραγγείλουμε τα PCB. Για αυτό, πρέπει απλώς να μεταβείτε στο JLCPCB.com και να κάνετε κλικ στο κουμπί "QUOTE NOW".

Βήμα 12:

Οι JLCPCB είναι επίσης χορηγοί αυτού του έργου. Η JLCPCB (ShenzhenJLC Electronics Co., Ltd.), είναι η μεγαλύτερη επιχείρηση πρωτοτύπων PCB στην Κίνα και ένας κατασκευαστής υψηλής τεχνολογίας που ειδικεύεται στο γρήγορο πρωτότυπο PCB και στην παραγωγή μικρών παρτίδων PCB. Μπορείτε να παραγγείλετε τουλάχιστον 5 PCB για μόλις 2 $.

Για να κατασκευάσετε το PCB, ανεβάστε το αρχείο gerber που κατεβάσατε στο τελευταίο βήμα. Ανεβάστε το αρχείο.zip ή μπορείτε επίσης να μεταφέρετε και να αποθέσετε τα αρχεία gerber.

Βήμα 13:

Μετά τη μεταφόρτωση του αρχείου zip, θα δείτε ένα μήνυμα επιτυχίας στο κάτω μέρος εάν το αρχείο έχει μεταφορτωθεί επιτυχώς.

Βήμα 14:

Μπορείτε να ελέγξετε το PCB στο πρόγραμμα προβολής Gerber για να βεβαιωθείτε ότι όλα είναι καλά. Μπορείτε να δείτε τόσο το επάνω όσο και το κάτω μέρος του PCB.

Αφού βεβαιωθούμε ότι το PCB μας φαίνεται καλό, μπορούμε τώρα να κάνουμε την παραγγελία σε λογική τιμή. Μπορείτε να παραγγείλετε 5 PCB για μόλις 2 $, αλλά αν είναι η πρώτη σας παραγγελία, μπορείτε να πάρετε 10 PCB για 2 $.

Για να κάνετε την παραγγελία, κάντε κλικ στο κουμπί "ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗ ΣΤΟ ΚΑΛΑΘΙ".

Τα PCB μου χρειάστηκαν 2 ημέρες για να κατασκευαστούν και έφτασαν μέσα σε μια εβδομάδα χρησιμοποιώντας την επιλογή παράδοσης DHL. Τα PCB ήταν καλά συσκευασμένα και η ποιότητα ήταν πραγματικά καλή.