Herramientas de control para Arduino: El relay o relevador

El relay es un dispositivo electromecánico utilizado para conmutar circuitos. Es, básicamente, un interruptor controlado por un electro imán. Cuando se somete el electro imán a una corriente se genera un campo magnético que mueve uno o varios contactos permitiéndole al dispositivo abrir o cerrar un circuito.

Relay-02

La bobina que se puede apreciar en la imagen se debe someter a una tensión que es específica para cada dispositivo. En la carcasa de los relay podemos encontrar esta información.

Como podemos observar, en la inscripción “COIL” se indica el voltaje con el que trabaja la bobina del relay, en este caso 12 voltios DC. Debajo se indica la máxima corriente y el máximo voltaje que se puede manejar con este dispositivo: 250 voltios corriente alterna, 8 amperios y 30 voltios corriente directa, 8 amperios.

Es un dispositivo que puede manejar mucha corriente (8 amperios) y trabajar con AC.

Como se imaginarán, podemos implementar este dispositivo con el microcontrolador Arduino Mega y ser capaces de conmutar corriente alterna y tensiones hasta un máximo de 8 amperios (para este relay).

Sin mebargo hay un pequeño inconveniente: la bobina del relay trabaja con 12V y Arduino solo es capaz de proporcionar 5V. Esto se puede solucionar.

En mi tutorial pasado, Herramientas de control para Arduino: El BJT o Transistor de Unión Bipolar (NPN y PNP) expliqué como manejar voltajes superiores al soportado por Arduino a través del uso de transistores. La mejor opción casi siempre es el transistor NPN.

Si colocamos un transistor NPN en la bobina del relay podremos controlar el encendido y apagado aplicando los 5 voltios de Arduino a la base del transistor.

Lo que haremos es armar un circuito con el cual encenderemos una lámpara como las que se encuentran en nuestras casas. El circuito es el siguiente:

Circuit

Nótese que se ha colocado un diodo entre las patas del relay. Arduino se debe conectar a la base del transistor para conmutar el relay. Cuando se envía un pulso, la lámpara enciende. Si se detiene el pulso, la lámpara se apaga.

Acá les dejo la demostración:

El circuito utilizado en este video:

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Aquí se muestra cada parte del circuito:

esquema

La lámpara que utilicé:

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Se debe recordar que cada vez que se usa un transistor se debe colocar un disipador de calor. También debemos recordar que cuando se usa un relay hay que colocar un diodo para evitar el transitorio que se genera cuando se desactiva el campo magnético en la bobina.

Para conmutar corriente alterna el mejor dispositivo que se puede utilizar es el TRIAC. El relay funciona, pero tiene algunas limitaciones que impiden que este dispositivo sea considerado para diseños que requieren conmutaciones de alta velocidad y conmutaciones repetitivas durante un determinado periodo de tiempo. Para efectos de esta experiencia se utilizó el relay que funciona perfectamente, pero repito, no es la mejor opción para este tipo de aplicaciones.

Si tienen alguna duda pues me dejan un comentario y yo les atiendo.

Saludos.

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  • Mariano

    Hola Antony,

    Muy interesante e ilustrativo todo tu blog “Panama Hitek”, realmente mucho mejor que muchos blog’s yankis y anglosajones.

    La verdad es que llevo leídos casi todos tus posts o tutoriales leídos y me ha resultado muy didáctico. Necesitaba aplicar lo que cuentas en este post, transistor + relé con un PLC industrial, para activar un dispositivo.

    La duda que me surge, es que en el post anterior (“Herramientas de control para Arduino: El BJT o Transistor de Unión Bipolar (NPN y PNP”) indicas que siempre hay que conectar las masas (o tierra) de las diferentes fuentes, pero veo que en este post o ejemplo no lo haces y funciona!!! ¿entiendo que como hay diferencia de potencial, por eso funciona?. Quiero decir, al GND de la fuente ATX no le conectas el GND de Arduino, ¿es correcto?.

    Muchas gracias por compartir tus conocimientos.

    Un cordial saludo
    Mariano (desde Madrid-España)

  • Santiago

    Gracias por tu aporte, esta genial tu post, podrias ayudarme, necesito leer un boton que activa un dispositivo que funciona a 110V pero no encuentro la forma de leerlo sin dañar mi arduino. gracias.

  • Antoniojesusmoreno

    Buenos días (al menos aquí en España),

    tienes un blog muy bueno y con proyectos muy interesantes. Para mi proyecto de fin de carrera estoy realizando unos controladores todo-nada que funcionan con relés como muestras en este post. Estoy buscando un transistor para conmutar que me de principalmente fiabilidad, ya que en teoría el sistema estará funcionando durante meses enteros y debe funcionar correctamente. Lo digo porque he utilizado un BJT BC547B, que aparece en muchos esquemas, y no ha aguantado mucho. ¿Qué me aconsejas?

    Muchas gracias de antemano,
    un saludo.

    • Te recomiendo usar un transistor como los que usan las fuentes ATX, como por ejemplo el 13007 que es un transistor NPN. Pero si lo que deseas es durabilidad, una buena opción son los MOSFET que son usados en este tipo de situaciones

      • Antoniojesusmoreno

        Muchas gracias!!!

  • Buenas tardes, muy interesante y bien explicado el circuito, pero si lo que quiero hacer es con un C.I cd4026 , estoy haciendo un contador digital pero la salida de cada segmento necesito la etapa de potencia para 25 leds de 3mm es decir no es necesario acoplar dc con ac , sino dc de salida del contador con una fuente dc que me alimentará los leds en paralelo .
    te agradecería mucho me colaboraras con un circuito o explicación para hacer este proyecto de la U.

    • Te recomiendo utilizar un BJT, específicamente un NPN. En este blog hay referencias a transistores NPN como dispositivos de control en DC

  • Francisco

    Gracias por el aporte. Una consulta, si usas un Relay de 5V igual se necesitan transistores?

    Saludos.

    • Tienes que fijarte en el datasheet del relay si necesita más de 40 mA. Arduino solo puede entregar un máximo de 40 mA @ 5V, por lo que si sobrepasa ese umbral necesitarás un transistor