如何使用 5V 继电器和 3.3V arduino pro mini?

电器工程 Arduino 中继 5v 3.3v
2022-01-09 14:04:19

我正在使用几个 arduino pro mini (3.3V) 进行家庭自动化项目,并希望在最终的 PCB 设计中添加继电器以打开和关闭一些东西。

因为我想使用这样的 5V 继电器:HF 46F 5V, Miniature HF power relay, 5 V, 1 NO 5 A

我想知道如何用 arduino 切换这个继电器,因为 pro mini 的引脚上只有 3.3V 的输出?arduino 由 3.7V 锂离子电池驱动。

另一个问题是如何在高压下安全地使用继电器?(除了印刷电路板上高压和低压部件之间的走线宽度和走线间距)提前致谢!

3个回答

有很多方法可以将 5V 设备连接到 3.3V 输出引脚。

//edited 可以在下面找到原始/接受的答案。这个编辑的部分应该是原始部分的改进版本。

请注意,此答案适用于驱动继电器,如果您要在 ~3A 下切换 20VDC,则 MOSFET 将是更好/更便宜的解决方案,因为您不需要继电器。

输出引脚不应该用于驱动任何东西。输出信号是低电流控制信号。直接从输出引脚驱动 LED(如果使用足够高的限流电阻)在某种程度上是被接受的,但它可能会导致问题,因为多个引脚上的总电流也可能受到硬件的限制。对于通信,有时使用 3.3V 可能会起作用,因为它可以注册为逻辑高电平,但对于任何严肃的应用,您最好不要依赖它。

您可以选择可以在低电压/低电流下工作的继电器。您最好的选择是“固态继电器”,因为它们不需要线圈通电并且可以在低电压/电流下工作。检查规格以找到适合您需求的规格。

通常,您要通过 5V USB 或 9V 插头为 3.3V 设备供电。这些电源通常可以提供为继电器线圈通电所需的功率。您必须制作电路板的控制信号并在继电器线圈上切换“输入电源”。(TODO加图,目前做不到,给我12h)

请注意,一些继电器分接头已经为此配备了电路。并且您的输入电压不应高于/低于线圈的额定值。您的电源应该能够为继电器提供足够的电流。

线圈可能会“突然”消耗大量电流,您可能会看到电路板上的电压下降,或者它会重置。通常,电源“响应不够”。您可以通过添加一个电容器来“缓冲”电源来解决此问题,因此它可以在线圈需要通电的那一刻释放,并且不会将电源从电路板的其余部分带走。

//编辑结束

  1. 只需连接它。(错误的方法)**

这可能适用于某些场景,但不适用于这种场景。继电器会消耗过多的电流。对于连接低电流数据连接,它实际上可以工作,因为 3.3V 可能被视为逻辑高电平。

2. Arduino 方式。

购买 TTL 逻辑电平转换器 - https://www.sparkfun.com/products/12009

当在信号输入处给出 3.3V 时,这个小板将改变输出 5V。然而,唯一的问题是您需要在板的输入上使用 5V。

3. 电子方式。

您可以轻松地使用晶体管或 MOSFET 来切换另一个(更高的)电流。这与选项 2 并没有太大区别,但它稍微复杂一些,但更便宜。

4.另一种方式,像老板一样。

在 Stack-Exchange/Google 中搜索有同样问题的人。我发现你实际上可以将 3.3V 升压到 5V,这样你就不需要 5V 电源了。 https://www.circuitsathome.com/dc-dc/33v-to-5v-dc-dc-converter

5. 解决方法

获得一个可以在您的电池电压下工作并且可以从 3.3V 触发的继电器。你可以考虑这样的事情:http ://www.ebay.com/itm/5PCS-3V-3-3V-Relay-High-Level-Driver-Module-optocouple-Relay-Module-for-Arduino-/331413255692

它有一个光耦合器,用于将 arduino 与实际继电器隔离。获得一个实际适用于您的电池电压范围的产品可能会更好。这样您就可以将其连接到电池(以及 Arduino 的信号引脚)。所以线圈不是由 arduino 直接激活的,这会消耗太多电流。

6. 使用 5V 电源

如果你真的想的话,你可以扭转局面。您可能想使用 USB-Powerbank(或一些自制/提供的电路)为您的 pro mini 供电,pro mini 将能够直接获取 5V。(https://www.arduino.cc/en/主/ArduinoBoardProMini )

您现在可以使用选项 2、3 或 5 使用 5V 为继电器供电。

这个电路可以解决你的问题。我希望它也适用于 3.3 V 电源和 5V 继电器。为了解释它起作用的原因,请引用链接页面:

“该电路允许 12v 继电器在 6v 或 9v 电源上运行。大多数 12v 继电器需要大约 12v 才能“拉入”,但会“保持”在大约 6v 上。220u 通过 2k2 和底部二极管充电。当输入高于 1.5v 的电压被施加到电路的输入端,两个晶体管都打开,电解槽上的 5v 导致电解的负端低于 0v 轨约 4.5v,这使继电器两端的电压约为 10v。”

在此处输入图像描述

找到一个具有 3.3 伏线圈的继电器,或 . . .

您将需要获得(或创建)一个 5 伏电源。

如果您搜索“step up breakout”,您会发现可以将 3.3v 升压至 5 伏的产品。像这样的设备将花费几美元。

或者,如果您正在驱动交流电路,则可以直接使用 3.3 伏电压的 TRIAC 驱动电路。

也可以考虑使用 SSR(固态继电器)。

编辑:根据评论,我刚刚意识到你需要一个晶体管(MOSFET)来驱动继电器的线圈。