miércoles, 1 de enero de 2014

Módulo Relé 5V DC - Keyes KY019 - Parte 1



En este entrada os vamos a explicar cómo funciona uno de los actuadores del kit Keyes que os presentamos hace tiempo, en una entrada específica donde os describíamos los módulos más representativos de este kit tan popular.

No os perdáis la continuación en la Parte 2 de esta entrada.

Todos los conceptos que vamos a usar, ya los hemos ido introduciendo poco a poco en otras entradas del blog, pero si no los recordáis bien,  o no los pudistéis leer, solo tenéis que hacer clic sobre ellos y saltaréis directamente a los temas que queráis repasar.

Como es posible que ya os suene, uno de los componentes electrónicos más comunes son los relés. Los relés, tal y cómo os lo presentamos en su día, son dispositivos cuya función es hacer de interruptor o conmutador en un circuito electrónico, en forma que aísla la parte del circuito que comanda las señal de actuación con la parte del circuito que es conmutada, permitiendo de ese modo que señales de baja potencia, accione mecanismos de potencia elevada.

¿Qué significa eso de que aísla?. Aislar significa separar físicamente dos partes del circuito con objeto de lo malo que pueda suceder en una parte no afecte al resto del circuito. Si nos imaginamos a nuestra hija de 3 años con un mando a distancia encendiendo nuestro televisor enchufado a la corriente de nuestra casa 110V ó 230V según donde vivamos, veremos claramente su utilidad. Da igual que el televisor tenga un  deriva a tierra, un cortocircuito o se queme cuando decidamos encenderlo, nuestra hija a 2 metros de distancia solo tiene en su mano un mando a distancia, es imposible que pueda recibir una descarga eléctrica. Esto es lo que significa en electrónica, aislar un circuito.

Existen varios tipos de relés y dentro de ellos varias configuraciones, el módulo Keyes SR1y usa uno conocido como relé electromecánico.

Este relé está formado por una bobina que al paso de corriente crea un campo magnético que atrae una pieza metálica, provocando el corte de electricidad. Cuando la corriente cesa, cesa también el campo magnético, la pieza vuelve a su sitio y la corriente se restablece.


Dentro de este tipo de relés hay varios subtipos, de núcleo móvil, reed, armadura, polarizado… pero se basan todos en el mismo principio, con una disposición u otra.

Pues bien, el módulo Keyes SR1y, se compone principalmente de un relé SONGLE  SRD-05VDC-SL-C de 10A y 250V, y sus características fundamentales las podemos encontrar en su hoja dedatos:



Pero como podemos ver en la foto del módulo, parece que además del relé, existen otra serie de componentes montados en la placa, a siempre vista podemos ver un diodo, un transistor, una resistencia de montaje superficial, y un LED. Y esta combinación tan concreta, parece idéntica a la que presentamos en el proyecto para accionar una lámpara en nuestro salón gracias a nuestro Arduino.

Veámoslo más de cerca:


En la parte de la izquierda de la foto, que es la parte aislada asociado al circuito sobre el que vamos a actuar (por ejemplo uno de los cables de alimentación de la lámpara de nuestro salón) vemos que hay 3 contactos, uno normalmente abierto (Normally Open en inglés, NO) otro normalmente cerrado (Normally Closed en inglés, NC) y otro común, esto sirve para que, cuando el relé esté inactivo, el circuito quede abierto (normalmente abierto) o cerrado (normalmente cerrado). Nosotros lo vamos a conectar en normalmente cerrado para que a pesar de tener el relé intercalado pueda encender la lámpara manualmente cuando nuestro Arduino no esté funcionando (más detalles sobre esto lo veremos en un post específicamente dedicado a la Activación de una lámpara de 220V con Arduino).

En la parte baja de la imagen anterior, lo primero que vemos es un diodo (ese componente negro con una banda gris en un lado representando su cátodo).  El diodo sirve para hacer de elemento antirretorno para proteger al transistor del breve alto voltaje producido cuando el relé  es desconectado.

El diagrama muestra cómo un diodo de protección se conecta al revés en paralelo al relé.



La corriente que fluye a través de la bobina del relé  crea un campo magnético el cual cesa en cuanto la corriente deja de circular por ella, como hemos explicado antes. Esta caída repentina del campo magnético induce sobre la bobina un breve pero alto voltaje, el cual es muy probable que dañe el transistor y nuestro Arduino. El diodo de protección permite al voltaje inducido conducir una breve corriente a través de la bobina (y el diodo) así el campo magnético se desvanece rápidamente. 

Si seguimos en la parte baja de la foto de nuestro Keyes SR1y, vemos que a continuación se nos presenta el transistor (ese componente negro con tres terminales plateados, uno a un lado, dos al lado contrario) cuyo comportamiento y utilidad ya explicábamos en la entrada Activación de una lámpara de 220V con Arduino.


Tras el transistor aparece una resistencia, ésta es la que regula la cantidad de corriente que circulará por el transitor. Como ya vimos en la entrada Activación de una lámpara de 220V con Arduino, si no la ponemos podríamos estar entregando fácilmente corrientes superiores a un amperio y esto significaría la destrucción de nuestro Arduino.

Finalmente, en la foto, y en la parte de la derecha, debajo de los pines de conexión del módulo Keyes SR1y, vemos un LED cuya única misión es indicarnos cuando el relé está funcionando. Tiene la misma forma que una resistencia o un condensador de montaje superficial (SMD en inglés), pero si nos acercamos un poco usando una lupa veremos claramente los detalles. A continuación os dejamos una imagen gráfica sobre los tamaños tan reducidos que pueden a llegar a tener estos indicadores luminosos que tanta ayuda nos podrán prestar en nuestros proyectos.


En las próximas entradas veremos, algunas variaciones que os podréis encontrar en el mercado para este tipo de módulos y el código que tenemos que usar con nuestro Arduino para controlar el módulo Keyes SR1y.

No os perdáis la continuación en el siguiente link.
Esperamos que os haya sido de utilidad. Y ya sabéis, si tenéis alguna sugerencia o duda, no tenéis más que mandarnos un correo a

e intentaremos responder a vuestra pregunta lo antes que podamos, y así mejorar todas las entradas con las aportaciones de cada uno de vosotros.




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