Un video del resultado
Advertencia - 220V AC
La corriente alterna puede quemarle y puede detener su corazón, así que
por favor no intente construir los circuitos descritos aquí a menos que
esté absolutamente seguro de que puede hacerlo con seguridad.
Relé de 5V - 220V AC
Un relé necesita alrededor de 50 mA para activar los contactos, que es bastante más de lo que nos pueden proporcionar las GPIO de la Raspberry Pi. Considerando que el relé funciona correctamente un poco por encima de los 4V podemos usar un MOSFET o un BJT para conseguir la corriente necesaria. Además se tiene que añadir un diodo de flyback para dar una vía de descarga de los altos voltajes generados en el interior del relé.
Módulo de Relés con optoacopladores
Por una cuestión práctica optamos por un módulo de 4 relés que ya tiene incluidos los transistores para amplificar la corriente y se pueden conectar directamente a las GPIO de la Raspberry PI. Además este módulo incluye optoacopladores que aíslan tanto a nivel de seguridad eléctrica como a nivel de ruido los relés del controlador.
El esquema del circuito
Este es el esquema para cada uno de los relés del módulo
Podemos ver que el relé se activa cuando la salida del GPIO está a nivel bajo. También podemos ver que el optoacoplador nos permite un cambio de nivel de alimentación entre el controlador y el relé (3V3 y 5V).
Hemos mirado los consumos cuando el relé está activo y son 478 µA para la GPIO y 66 mA para la fuente de 5V.
Raspberry PI 4B pinout
5V Power - pin 2 y 3
Estos pines están directamente conectados a la fuente de alimentación de la Raspberry y son capaces de dar toda su potencia, exceptuando la usada por la Raspberry.
3V3 Power - pin 1 y 17
Está detrás de un regulador de conmutación y puede darnos hasta 500 mA.
GPIO 21 - pin 40
El GPIO 21 se usa para controlar el módulo relé y puede dar un máximo de 16 mA. La corriente total entre todos los pins no puede superar 51 mA.
Conexión del Relé con el dispositivo AC
A la entrada COM del relé se conecta el cable de la fase de la toma de corriente alterna y se usa la salida NO (Normally Open) o NC (Normally Closed), según nos convenga, para conectar a la que sería la entrada del cable fase del dispositivo a controlar. El cable neutro de la toma AC se conecta directamente al dispositivo.
Para finalizar
Los relés, una elección bucólica, tienen una expectativa de vida de un millón de activaciones, hacen ruido, son lentos y son baratos sólo a corto plazo, en la mayoría de los casos es mejor usar los más modernos SSR (Solid State Relay). Una de las ventajas de los relés es que cuando fallan se quedan en abierto a diferencia de los SSR que se acostumbran a quedar cortocircuitados.
Más información
El código de control de los relés
Detalle transistores y optoacopladores del módulo relé
Me gustó lo que hiciste... Podría ayudar en mejorar la interfaz... Podrías ayudarme a armar el arreglo de componentes? Soy de México. Saludossss!!
ResponderEliminarLa interfaz se ha hecho simple específicamente para este post. El hardware igualmente es muy simple, la RPi, el módulo de relés y cuatro cables conectándolos.
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