Die für das Relais benötigten unterstützenden Komponenten verstehen

Das Relais benötigt einige andere Komponenten, um genügend Strom zu liefern, um die Relaisspule (Transistor) auszulösen, und eine Diode über der Relaisspule, um den Transistor vor jeglicher Rück-EMK zu schützen, die durch die Relaisspule verursacht werden könnte. Das Relais wird von einem Pin am Mikrocontroller gesteuert. Da der Mikrocontroller keinen Strom zulässt, den die Relaisspule benötigt, wird ein Transistor benötigt, um eine höhere Stromversorgung einzuschalten. Die höhere Stromversorgung ist nur die 5V, die den Schaltkreis versorgen. Einer der Pins des Transistors ist mit dem Pin des Mikrocontrollers verbunden. Dieser Pin hat einen Widerstand zwischen dem Pin und dem Transistor (Basis). Wenn der Pin High ist, lässt der Transistor Strom durch die anderen beiden Pins (Kollektor und Emitter) fließen. Die Relaisspule ist mit diesem Teil des Transistors verbunden, so dass die Relaisspule ausgelöst wird, wenn der Pin High ist. Da die Spule Rück-EMK erzeugen kann, wird die Spule eine Signaldioden über der Spule haben, um zu verhindern, dass Strom den Transistor erreicht.

Zuerst müssen wir den Strom bestimmen, den das Relais ziehen wird (Ohmsches Gesetz), um die minimale Stromstärke des Transistors zu bestimmen, den wir verwenden möchten: Wir wissen, dass der Widerstand der Relaisspule laut Relais-Datenblatt 25 Ohm beträgt. I = U/R = 5V/(25 Ohm) = 0,2 Ampere oder 200 mA (Milliampere) Als Nächstes muss der Stromverstärkungsfaktor (Hfe) für den Transistor bestimmt werden: Hfe muss das Fünffache des Laststroms geteilt durch den Strom vom Mikrocontroller-Pin sein. Der Mikrocontroller kann 40 mA vom Port-Pin ausgeben (siehe Mikrocontroller-Datenblatt). Hfe = 5 x (Laststrom/PinStrom) = 5 x (0,2 Ampere / 0,04 Ampere) = 5 x (5) = 25 Der Transistor muss also eine Nennleistung über 25 haben. Die letzte Überlegung ist die Bestimmung des Widerstandswertes, der zwischen dem Pin und dem Basis-Pin des Transistors hinzugefügt werden muss. Wir können eine spezielle Formel verwenden, da die Spannung vom Pin dieselbe ist wie die Spannung, die durch den Kollektor und den Emitter fließt. Widerstand = StromDesSchaltkreises x WiderstandDerRelaisSpule x HfeDesTransistors = 0,2 Ampere x 25 Ohm x 200 = 1000 Ein 1k-Widerstand funktioniert also. Die Diode, die über der Spule des Relais platziert wird, ist eine Diode mit einer Nennleistung von 1 Ampere, da auf diesem Teil des Schaltkreises nur 0,2 Ampere vorhanden sind. Die Diode wird eine 1N4001 Signaldiode sein.