Módulo de relé 5V_ O que é, Funcionamento e suas Aplicações Blog Raisa

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Módulo de relé 5V: O que é,
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 24 de agosto de 2023  0 Comentários  Leitura: 13 min
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O relé representa um tipo de dispositivo eletromecânico que
opera como um interruptor. A energização da bobina do relé
por meio de corrente contínua (CC) possibilita a ativação dos
contatos, permitindo que sejam alternados entre a posição
aberta ou fechada. Um módulo de relé de canal único de 5V
tipicamente incorpora uma bobina juntamente com dois
contatos, os quais são identificados como normalmente aberto
(NA) e normalmente fechado (NC). Este artigo oferece uma
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abordagem abrangente sobre o módulo de relé de 5V,
abordando seu funcionamento. Antes de explorarmos as
particularidades de um módulo de relé, é fundamental
compreender o conceito de relé em si, bem como sua
disposição de pinos.
Sumário
1. O que é um relé de 5V?
1.1. Configuração do pino do relé 5V
1.2. Características
1.3. Módulo de relé 5V
1.3.1. Configuração dos pinos do módulo de relé 5V
1.4. Componentes do módulo de relé de 1 canal de 5Volts
1.4.1. Retransmissão
1.4.2. Terminal de saída
1.4.3. LED de estado
1.4.4. LED de força
1.4.5. Diodo de roda livre
1.4.6. Conector de entrada
1.4.7. Transistor de Comutação
1.5. Especificações
1.5.1. Trabalhando
1.6. Como usar/diagrama de circuito do módulo de relé
1.7. Vantagens
1.8. Desvantagens
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O que é um relé de 5V?
Um relé de 5V é um interruptor automatizado amplamente
empregado em circuitos de controle automático, destinado a
gerenciar correntes elevadas mediante um sinal de corrente
baixa. A voltagem de entrada do sinal destinado ao relé varia
dentro da faixa de 0 a 5V.
Configuração do pino do relé 5V
A configuração dos pinos do relé de 5 V é mostrada
abaixo. Este relé inclui 5 pinos onde cada pino e sua
funcionalidade são mostrados abaixo.
1.9. Aplicações
2. Perguntas e Respostas sobre Módulos de Relé de 5V CONHEÇA A SÉRIE DE OSCILOSCÓPIOS DHO800 DA RIGOL QUERO CONHECER 
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Diagrama de pinos de relé
Pino1 (Extremidade 1): É utilizado para acionar o
relé; normalmente, uma extremidade deste pino é
conectada a 5Volts, enquanto a outra extremidade é
conectada ao terra.
Pin2 (Extremidade 2): Este pino é usado para ativar o Relé.
Pino3 (Comum (COM)): Este pino é conectado ao terminal
principal da Carga para torná-la ativa.
Pino 4 (Normalmente Fechado (NC)): Este segundo
terminal da carga é conectado aos pinos NC/NA. Se este
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pino estiver conectado à carga, ele estará LIGADO antes da
chave.
Pino 5 (Normalmente Aberto (NA)): Se o segundo terminal
da carga estiver aliado ao pino NO, a carga será desligada
antes da chave.
Características
Os recursos do relé de 5 V incluem o seguinte.
A tensão normal é 5V DC
A corrente normal é 70mA
A corrente de carga CA máxima é 10A a 250 VCA ou 125 V
CA
Corrente de carga DC Máx. é 10A a 30V DC ou 28V DC
Inclui 5 pinos e projetado com material plástico
O tempo de operação é de 10ms
O tempo de liberação é de 5 ms
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A comutação máxima é de 300 operações por minuto
Módulo de relé 5V
O módulo de relé com uma placa de canal único é usado para
gerenciar cargas de alta tensão e corrente, como
válvulas solenóides , motor, carga CA e lâmpadas. Este módulo
foi projetado principalmente para fazer interface através de
diferentes microcontroladores como PIC, Arduino, etc.
Configuração dos pinos do módulo de relé 5V
A configuração dos pinos do módulo de relé de 5V é mostrada
abaixo. Este módulo inclui 6 pinos onde cada pino e sua
funcionalidade são discutidos abaixo.
Diagrama de pinos do módulo de relé
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Normalmente aberto (NÃO): Este pino está normalmente
aberto, a menos que forneçamos um sinal ao pino de sinal dos
módulos de relé. Assim, o pino de contato comum quebra seu
link através do pino NC para fazer uma conexão através do
pino NO
Contato Comum: Este pino é usado para conectar através da
carga que desejamos chavear usando o módulo.
Normalmente fechado (NC): Este pino NC é conectado através
do pino COM para formar um circuito fechado. No entanto, esta
conexão NC será interrompida quando o relé for comutado,
fornecendo um sinal ativo alto/baixo em direção ao pino de
sinal de um microcontrolador .
Pino de sinal: O pino de sinal é usado principalmente para
controlar o relé. Este pino funciona em dois casos: ativo baixo
ou ativo alto. Portanto, no caso ativo baixo, o relé será ativado
assim que fornecermos um sinal ativo baixo em direção ao
pino de sinal, enquanto, em um caso ativo alto, o relé será
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acionado assim que fornecermos um sinal alto em direção ao
pino de sinal.
No entanto, esses módulos geralmente funcionam com um
sinal alto ativo que fortalecerá a bobina do relé para fazer
contato com o terminal comum com o terminal normalmente
aberto.
5V VCC: Este pino precisa de 5V DC para funcionar. Portanto, a
fonte de alimentação de 5V DC é fornecida a este pino.
Terra: Este pino conecta o terminal GND da fonte de
alimentação.
Componentes do módulo de relé de 1 canal de
5Volts
Os componentesem um módulo de relé de 5 V com um único
canal incluem um relé, terminal de saída, LED de status, LED de
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alimentação, diodo de roda livre , conector de entrada e
transistor de comutação.
Componentes do módulo de relé
Retransmissão
Um relé de 5 V é revestido com material plástico de cor
azul. Para cargas CA e CC, a tensão e a corrente operacionais
máximas também são exibidas no relé. Este relé opera com 5V,
por isso é chamado de relé de 5V.
Terminal de saída
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O terminal de saída do módulo de relé está localizado no lado
esquerdo, usado para fixar uma carga CA/CC e fonte de
alimentação CA/CC i/p. Cada terminal do conector o/p é
conectado através dos pinos NC, COM e NO do relé.
O módulo de relé consiste em parafusos usados para conectar
fios e cabos. A corrente máxima suportada por este módulo é
10A e a tensão máxima de contato é 250V AC e 30V DC. Cabos
principais grossos são usados principalmente sempre que
cargas de alta tensão e corrente são usadas.
LED de estado
O LED de status é conectado usando um resistor limitador de
corrente localizado no lado superior direito do módulo de
relé. Portanto, este LED ilustra o status do relé ativando o relé e
a bobina através de um pino de sinal. A CC fornece através de
uma bobina de relé.
LED de força
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O LED de energia mostra a condição da fonte de energia
conectada através do módulo de canal único. Se fornecermos
a fonte de 5 V acima para ambos os pinos do módulo, como
Vcc e GND, o LED será danificado devido à alta tensão.
Diodo de roda livre
A conexão deste diodo pode ser feita através da bobina para
evitar o efeito EMF traseiro, chamado de diodo flyback. O tipo
de bobina utilizada no relé é do tipo indutiva. Uma vez que a
corrente passa por uma carga indutiva, ela gera uma tensão
EMF reversa, que pode danificar o circuito. Então, esse diodo é
usado principalmente para evitar esse efeito.
Conector de entrada
O conector de entrada está localizado no lado direito do
módulo. Este conector é usado principalmente para fornecer
uma fonte de alimentação de 5V e sinal de entrada. Além
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disso, ele também fornece fonte de alimentação para o LED de
alimentação, bobina do relé e LED de status.
Transistor de Comutação
Normalmente, o sinal de entrada destinado a um relé provém
dos pinos de Entrada/Saída (E/S) de microcontroladores, como
ESP32, TM4C123, Arduino, entre outros. Contudo, a capacidade
de corrente fornecida pelos pinos de Entrada/Saída (GPIO) é
geralmente limitada a cerca de 20mA.
Por isso, é empregado um transistor de chaveamento neste
módulo para amplificar a corrente de acordo com a
necessidade do requisito mínimo de corrente da bobina do
relé. Um transistor de comutação é utilizado para controlar o
relé de 5V a partir do pino GPIO do microcontrolador.
Existem alguns tipos de módulos de relé que vêm equipados
com um optoisolador, o qual desempenha a função de
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dispositivo de comutação, proporcionando isolamento óptico
entre circuitos de alta e baixa tensão.
No entanto, caso você esteja utilizando um relé separado e
deseje empregar múltiplos relés em seus projetos, é possível
recorrer a um Circuito Integrado (CI) de acionamento de relé,
que permite controlar várias sequências a partir dos pinos GPIO
de um microcontrolador.
Especificações
As especificações de um módulo de relé de 1 canal incluem o
seguinte.
A alimentação de tensão varia de 3,75 V – 6 V
A corrente quiescente é 2mA
Quando o relé estiver ativo, a corrente será de ~70mA
A tensão de contato mais alta de um relé é 250VAC/30VDC
A corrente máxima é 10A
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Trabalhando
O relé utiliza a alimentação de corrente para abrir ou fechar os
contatos da chave. Normalmente, isso pode ser feito através
de uma bobina para magnetizar os contatos da chave e
arrastá-los juntos uma vez ativados. Uma mola os aciona
separadamente quando a bobina não está reforçada.
Ao utilizar este sistema, existem principalmente dois benefícios,
o primeiro é que a corrente necessária para ativar o relé é
menor em comparação com a corrente utilizada pelos
contatos do relé para comutação. A outra vantagem é que
tanto os contatos quanto a bobina são isolados
galvanicamente, o que significa que não há conexão elétrica
entre eles.
Como usar/diagrama de circuito do módulo
de relé
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O diagrama do circuito do módulo de relé de canal único é
mostrado abaixo. Neste circuito podemos observar como o
módulo relé é ativado e desativado através de um sinal
digital. Este sinal é aplicado a um pino de controle do módulo
de relé. O diagrama de circuito a seguir é o diagrama interno
do módulo de relé de canal único de 5 V.
Circuito de módulo de relé de canal único
No diagrama de circuito acima, o módulo de relé de canal
único inclui resistores-2, transistores, LEDs-2 e um relé de 5V. Os
módulos de relé estão disponíveis em dois tipos com base no
tipo de sinal de controle usado para ativação do relé.
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Um módulo de relé vem com um transistor NPN, enquanto
outro módulo vem com um transistor PNP . Se o módulo de relé
usar um transistor NPN, ele ativará o relé aplicando um sinal
alto ativo ao pino de controle. Alternativamente, se um PNP for
usado, o relé será ativado através de um sinal baixo ativo no
pino de controle.
O que funciona no software de simulação Proteus é que,
quando fornecemos um sinal alto ativo em direção ao pino de
controle em um módulo de relé, a bobina no relé é ativada
para tornar o relé ativo por meio da conexão do pino NO
através do pino COM.
Da mesma forma, uma vez que fornecemos um sinal ativo
baixo zero em direção ao pino de controle do relé, a bobina é
desativada usando um diodo de roda livre para que o relé seja
desativado.
Da mesma forma, para o módulo de relé baseado em PNP, o
relé é ativado através de um sinal ativo baixo, enquanto um
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sinal ativo alto desativará o relé.
O controle de um módulo de relé de canal único de 5V pode
ser feito através da interface de qualquer tipo de
microcontrolador. Para isso, usamos um pino GPIO como um
pino digital o/p que fornece um sinal ativo alto e baixo em
direção ao pino de controle. Assim que o relé for ativado,
podemos ouvir um som audível que vem do módulo.
Vantagens
As vantagens do módulo de relé incluem o seguinte.
Um dispositivo remoto pode ser controlado facilmente
É acionado com menos corrente, mas também pode
acionar máquinas de alta potência
Facilmente os contatos podem ser alterados
Ao mesmo tempo, vários contatos podem ser controlados
usando um único sinal
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A parte de ativação pode ser isolada
Ele pode alternar AC ou DC
Em altas temperaturas, funciona muito bem
Desvantagens
As desvantagens do módulo de relé incluem o seguinte.
Quando os contatos dos módulos de relé são usados ao
longo do tempo, eles podem danificar
O ruído pode ser gerado através da abertura e
fechamento dos contatos.
O tempo necessário para a troca é alto
Aplicações
Os módulos de relé são usados em diferentes aplicações que
incluem o seguinte.
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Usado em sistema de proteção contra
sobretensão/subtensão
Comutação de rede
Controle de velocidade de motores através de conversores
partida-triângulo
Aparelhos elétricos automáticos
Isolamento elétrico entre fontes de alta e baixa potência
Luzes
Comutação de carga de tensão CA usando menos tensão
CC
Entrega de energia isolada
Projetos de automação residencial
Comutação com alta corrente
Perguntas e Respostas sobre
Módulos de Relé de 5V
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1. Qual é a diferença entre um relé de 5V e um relé de 12V?
Um relé de 5V requer uma tensão de entrada de 5V para
operar, enquanto um relé de 12V necessita de 12V. A
escolha entre eles depende da tensão disponível no
sistema e dos requisitos do circuito.
2. Como é o processo de instalação de um módulo de relé de
5V em um projeto?A instalação envolve conectar os pinos
de entrada/saída corretamente, garantir que a tensão de
alimentação seja adequada e conectar as cargas aos
terminais do relé conforme a necessidade do projeto.
3. É possível utilizar um módulo de relé de 5V para controlar
dispositivos de alta potência, como motores elétricos?
Sim, um dos principais usos de um módulo de relé de 5V é
justamente controlar dispositivos de alta potência, como
motores, permitindo que um sinal de baixa corrente acione
cargas maiores.
4. Existem riscos associados ao uso de relés em circuitos de
alta tensão?Sim, ao trabalhar com circuitos de alta tensão,
é importante seguir as diretrizes de segurança para evitar
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choques elétricos e danos aos componentes. Isolamento
adequado e manipulação cuidadosa são essenciais.
5. Quais são as limitações de velocidade para a comutação
de um relé?Os relés têm uma velocidade limitada de
comutação devido ao movimento físico das partes
internas.Esse tempo de comutação pode variar
dependendo do tipo de relé e do projeto.
6. Como garantir uma vida útil prolongada para os contatos
do relé?Para prolongar a vida útil dos contatos do relé, é
aconselhável evitar comutação excessiva e correntes de
carga além das especificações do relé. Manter os contatos
limpos e evitar operações bruscas também ajuda.
7. Existem aplicações em que um módulo de relé de 5V não
seja adequado?Sim, em situações em que a corrente de
acionamento é extremamente limitada ou onde a
velocidade de comutação é crítica, outros dispositivos
como transistores de estado sólido podem ser mais
apropriados.
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8. Qual é a principal diferença entre um módulo de relé com
transistor NPN e PNP?A principal diferença reside na
polaridade de ativação. Um módulo de relé com transistor
NPN é ativado com um sinal alto, enquanto um com
transistor PNP é ativado com um sinal baixo.
9. Como é feita a proteção contra picos de tensão ou
reversão de polaridade em circuitos que usam módulos
de relé?Para proteção contra picos de tensão, é comum
usar diodos de supressão (diodos de roda livre) em
paralelo com a bobina do relé. Para prevenir reversão de
polaridade, fusíveis ou diodos de bloqueio podem ser
implementados.
10. Quais são os fatores a considerar ao escolher um módulo
de relé para um projeto específico?Ao escolher um
módulo de relé, considere a tensão e a corrente
necessárias para a carga, a velocidade de comutação
desejada, a compatibilidade com o microcontrolador ou
sistema, e se características como isolamento óptico são
necessárias.
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Rigol: Link para a página da Rigol na Raisa
Fluke: Link para a página da Fluke na Raisa
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Soldagem eletrônica: Link para a página de soldagem
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Osciloscópios: Link para a página de osciloscópios na
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Teste e medição: Link para a página de teste e medição na
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Classes de
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