Commande d'un relais via un transistor
Posté : 22 avr. 2021, 17:19
Commande d'un relais via un transistor
Un relais est un organe électrique permettant la commutation de liaisons électriques. Il est chargé de transmettre un ordre de la partie commande à la partie puissance d'un appareil électrique et permet, entre autres, un isolement galvanique entre les deux parties. Le relais est donc utile pour effectuer une commande de puissance de type tout ou rien.
Si les relais les plus répandus ne permettent pas de raccorder directement un chauffage électrique (trop puissant), ils acceptent néanmoins couramment une plus d'un ampère sous 230 Volts.
Cela offre déjà bien des possibilités.
Pour plus d'information sur les relais, voir l'article consacré aux relais télémécanique (sur Wikipédia).
Attention
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La haute tension et l’électrisation :Il est assez aisé de faire un montage en haute tension (220 volts alternatif) à l'aide de relais. C'est d'ailleurs l'un des principaux avantages de ceux-ci.
Cependant, il ne faut toujours garder à l'esprit que travailler avec le réseau électrique (donc en hautes tensions) présent des risques d'électrocutions. C'est un risque à considérer sérieusement car il peut conduire à la mort!
Si vous ne disposez pas des compétences adéquates, renseignez vous auprès de quelqu'un de compétent dans ce domaine. A défaut, le montage en basse tension reste ludique et pertinent dans de nombreux domaines.
Faite également bien attention quand vous manipulez votre montage, surtout si les raccordements de ce dernier sont facilement accessibles.
Limitations techniques des relais
Tous les relais on une tension maximale et un courant maximum de commutation (pour une tension de commutation donnée). Cela se traduit par une limitation de puissance d'utilisation, puissance au dessus de laquelle le relais ne pourra pas assurer son bon fonctionnement en toute sécurité (pour lui comme pour vous).
Il existe une vaste gamme de relais pouvant couvrir tous les domaines d'applications et toutes les puissances de commutations. Le plus gros que j'ai eu l'occasion de toucher pesait 5Kg et était capable de commuter un courant de ~1000A sous 24v (c'était pour un camion).
Essayer de commander un radiateur électrique (1500 watt) avec un relai supportant une puissance de commutation maximum de 30 watt (par exemple) réservera à coup sur une mauvaise surprise. le relai pourrait simplement cesser de fonctionner, fondre, ou prendre feu dans le pire des cas.
Le choix d'un relais aux caractéristiques adéquates est un élément important, à garder à l’œil lors de vos prochaines réalisation en solo.
Ce qu'il vous faut :
- Un transistor P2N2222
- Une résistance de 10k Ohm
- Une diode pour le circuit en roue libre
- Un mini relais HFD41 D41A
- Résistance de la bobine 120 Ohm
Tension de fonctionnement 5V continu, Courant maximum 2A, Tension maximale: 240V alternatif; 30V continu, Pouvoir de coupure: 30 watt à 240 volts (attention, ce relai est calibré pour la base tension!!!)
Le schéma de montage d'un relais se présente, par exemple, comme suit:
Montage (en image)
Voici une série de clichés présentant le montage du relais.
Notez les points auxquels il faut faire attention comme:
la polarisation du transistor
le sens de raccordement de la diode (notez le détrompeur)
Truc et astuce
Si vous voulez tester votre montage avant de le raccorder sur votre Arduino, vous pouvez utiler une source de tension indépendante (+5v et GND/Masse).
Le relais doit s'actionner lorsque vous branchez la base du transistor sur le +5 volts (le fil vert, via la résistance de 10kOhm) et se relâcher lorsque vous raccordez la base à la masse.
Faire plusieurs petits tests peut l'avérer utile, surtout si la diode est mal branchée (elle est crucial).
En effet, si la diode est manquante ou raccordée à l'envers, le transistor ne résistera pas longtemps aux pointes de surtensions e(nvoyées par la bobine du relais lors du déclenchement de celui-ci).
Le code
Le code ci-dessous présente l'activation et désactivation du relais toutes les secondes.
Code : Tout sélectionner
int relaisPin = 12;
void setup(){
pinMode( relaisPin, OUTPUT );
}
void loop() {
digitalWrite( relaisPin, HIGH );
delay( 1000 );
digitalWrite( relaisPin, LOW );
delay( 1000 );
}Commande du relais via un bouton :
Si vous n'avez pas d'appareil de puissance à commander, vous pouvez toujours opter pour la commande d'une LED.
Sur cet autre montage, le circuit de puissance est pleinement exploité pour y raccorder un point d'éclairage en 25 volts alternatif.
Notez que le circuit 25 volts est totalement isolé du circuit de commande (Arduino + transistor + bobine du relai).
Code : Tout sélectionner
/*
*
* Controle d'un relai on/off par bouton poussoir.
* Extinction automatique après 5 sec (pour démo).
*
*/
int pinRelai = 12; // commande du relai (via transistor P2N2222AG)
int pinBouton = 2; // Bouton poussoir, pull-down
int etatBouton; // mémorise l'état du bouton
int etatRelai; // mémorise l'état du relai
unsigned long lastRelaiHighMillis = 0; // mémorise la dernière fois que le relai a été activé
unsigned long maxRelaiHighMillis = 5 * 1000; // Temps maximum d'activation du relai (5 sec)
void setup() {
pinMode( pinBouton, INPUT );
pinMode( pinRelai, OUTPUT );
etatBouton = digitalRead( pinBouton );
etatRelai = LOW;
digitalWrite( pinRelai, etatRelai );
}
void loop() {
// Get current time
unsigned long currentMillis = millis();
// Faut-il désactivé le relai automatiquement ?
if( (etatRelai == HIGH) && ((currentMillis-lastRelaiHighMillis)>maxRelaiHighMillis ) ) {
//desactiver relai
etatRelai = LOW;
digitalWrite( pinRelai, etatRelai );
}
// Si bouton pas pressé --> rien à faire
if( !boutonPressed() )
return;
// changer etat du relai
if( etatRelai == LOW ){
etatRelai = HIGH;
lastRelaiHighMillis = currentMillis;
}
else
etatRelai = LOW;
// Appliquer nouvel etat
digitalWrite( pinRelai, etatRelai );
}
// Retourne vrai si le bouton est pressé
//
boolean boutonPressed() {
if( etatBoutonChanged() && (etatBouton == HIGH) )
return true;
return false;
}
// Retourne vrai si l'état du bouton à changé
// (soit pressé ou soit relaché)
//
boolean etatBoutonChanged(){
int lecture1 = digitalRead( pinBouton );
// Si etat pas changé --> continuer
if( lecture1 == etatBouton )
return false;
// Si etat changer --> deparasitage
delay( 10 );
int lecture2 = digitalRead( pinBouton );
// si parasite --> continuer
if( lecture2 != lecture1 )
return false;
// enregistrer nouvel etat
etatBouton = lecture2;
// signaler changement d'état
return true;
}
ça évite de chercher et en plus , c'est en français !
