Modulo relè LX206 ultimo aggiornamento il 2 aprile 2022

PRESENTAZIONE

Il modulo relè qui descritto era venduto in kit di montaggio dalla rivista Nuova Elettronica, il progetto venne presentato sul numero 50/51 pubblicato nel febbraio/marzo del 1977.
Si tratta di un semplice circuito di comando di un relè che può essere pilotato direttamente da un integrato a logica TTL (acronimo di Transistor-Transistor Logic) oppure tramite una delle molte schede di controllo come: Arduino, Raspberry, Basic Stamp, CB220, ect

Arduino	Raspberry	Basic Stamp	CB220

Nota : la descrizione del funzionamento è tratto dalla rivista

Altri modelli di moduli relè

SCHEMA ELETTRICO DEL MODULO LX206

Lo schema elettrico di questo circuito di comando per relè è molto semplice ed è visibile in fig. 1.

1N4148 - Fast switching diode
Piedinatura	Datasheet	Foto

Transistor NPN BC107-208 LOW NOISE GENERAL PURPOSE AUDIO AMPLIFIERS
Piedinatura	Datasheet	Foto del transistor

Transistor NPN  2N1711 come amplificatore ad alta prestazione, oscillatore e circuiti di commutazione
Piedinatura	Datasheet	Foto del transistor

Il segnale di comando deve essere applicato all'ingresso Q, cioè al catodo di DS1.
Quando questo catodo è collegato a massa, cioè quando sull'uscita del TTL vi è tensione nulla (o state logico 0, come preterite chiamarlo), nel punto comune agli anodi di DS1-DS2 e alla resistenza R1, misureremo una tensione di circa 0,8-0,9 volt, pari appunto alla caduta di tensione che si riscontra ai capi di un diodo al silicio (DS1) quando è polarizzato direttamente, più la piccola tensione sempre presente sull'uscita di quest' integrati anche quando la stessa si trova in stato logico 0.
Questa tensione, a causa della presenza dei diodi DS2-DS3, non e sufficiente a polarizzare la base del transistor TR1, il quale rimarrà quindi interdetto e cosi dicasi pure per TR2. In queste condizioni avremo quindi il relè diseccitato.
Supponiamo invece adesso che sul catodo di DS1 sia presente una tensione positiva superiore a 1,8 volt.
In tal case la corrente riuscirà a fluire lungo i diodi DS2 e DS3 per andare ad alimentare la base di TR1 e di conseguenza quella di TR2. Lo stesso TR2 si porterà quindi in conduzione, causando I'eccitazione della bobina del relè collegata al suo collettore.
Questo relè è del tipo a 6 volt ma funziona egregiamente anche con i 5 volt normalmente utilizzati per alimentare i circuiti TTL e che come noterete sfrutteremo per alimentare anche il nostro circuito di comando. I contatti del relè utilizzato possono sopportare una corrente massima di 1 ampere che con la tensione di rete a 220 volt corrispondono a una potenza di circa 220 watt; qualora tuttavia si avesse necessita di una corrente maggiore, si potrà sempre sostituire questo relè con un altro dotato di contatti più "robusti" purché risulti possibile eccitare la bobina di quest'ultimo con 5 volt.
Prima di concludere, una piccola precisazione e cioè spiegare ai più inesperti perché abbiamo detto che per ottenere I'eccitazione del relè, la tensione sul catodo di DS1 deve risultare superiore a 1,8 volt.
A questo proposito basterà notare che quando entrambi i transistor sono in conduzione, la tensione sull'anodo di DS1 e data da:
- caduta ai capi di DS2 (circa 0,6 volt)
+ caduta ai capi di DS3 (circa 0,6 volt)
+ tensione base-emettitore di TR1 (circa 0,6 volt)
+ tensione base-emettitore di TR2 (circa 0.6 volt)
In totale, in questo punto del circuito, si avranno quindi circa:
0,6 X 4 = 2,4 volt
Pertanto è ovvio che se la tensione in uscita dal TTL non supererà il valore di:
2,4 - 0,6 = 1,8 volt
dove con 0,6 si è indicata la caduta ai capi di DS1 nel caso in cui questo sia attraversato dalla corrente, sull'anodo di DS1 stesso avremo sempre una tensione troppo bassa per portare in conduzione i due transistor.

REALIZZAZIONE PRATICA

Per realizzare questo circuito di comando per relè potrete si potrà realizzare un circuito stampo, oppure montare il tutto su una basetta millefori

Il montaggio dei componenti non presenta alcuna difficoltà: basterà infatti rispettare la polarità dei quattro diodi al silicio e individuare i tre terminali dei transistor prima di inserirli negli appositi fori per avere la certezza di ottenere un perfetto funzionamento.
A proposito dei due transistor, questi non risultano assolutamente critici: per TR1 potremo ad esempio utilizzare un NPN di bassa potenza tipo BC107-BC208 o similari, mentre per TR2 dovremo scegliere un transistor di media potenza tipo il 2N1711, il relè visibile nelle foto risulta essere a 6 volt 1 scambio ed i suoi contatti possono sopportare, come già anticipato, una corrente massima di 1 ampere.
Se questo non fosse sufficiente per i vostri scopi, ad esempio se volete pilotare un carico da 500 watt, e ovvio che dovrete sostituire tale relè con un altro, sempre a 6 volt, in possesso delle caratteristiche richieste.
In tal caso però dovrete collegare i terminali delta bobina allo stampato mediante degli spezzoni di filo di rame.
Sulla sinistra dello stampato, accanto al relè troverete tre terminal! contrassegnati con le lettere A-B-C, mentre sulla destra ne troverete due indicati con le lettere Q ed M.
I primi tre sono quelli che fanno capo ai contatti del relè, quindi li sfrutteremo per pilotare il carico, mentre gli ultimi due sono quelli che dovremo collegare al circuito TTL per prelevare gli impulsi di comando.
In particolare il terminale Q dovrà essere collegato alla porta di comando mentre il terminate M dovrà essere collegato alla massa sempre del circuito TTL.
Dei tre contatti A-B-C, ricorderemo che B e il centrale, A quello normalmente chiuso e C quello normalmente aperto.
Supponendo quindi che si voglia interrompere il funzionamento di un motore quando sull'ingresso Q è presente uno stato logico 1, dovremo collegare in serie all'alimentazione del motore stesso i terminali A e B. Se invece vogliamo che il motore si metta in funzione quando sull'ingresso Q compare uno stato logico 1, dovremo collegare in serie all'alimentazione del motore i terminali B e C.
Come ultimo avvertimento ricordiamo che I'alimentazione per questo circuito può essere prelevata direttamente dal circuito TTL pilota in quanto il suo assorbimento, a relè eccitato, risulta di circa 80 mA e non è certo tale da richiedere un alimentatore separato.

Utilizzo del modulo con la scheda Arduino

Per pilotare il relè è possibile utilizzare la scheda Arduino UNO che tramite una delle porte logiche fornice un livello di tensione a livello TTL come richiesto.
Vista la bassa corrente richiesta dal circuito LX206, pari a 80 mA, questa potrà essere prelevata direttamente dalla scheda Arduino, per cui sarà sufficiente collegare i pin: +5V, GND, e la porta D2 al modulo, quindi una volta caricato il programma, vedremo accendersi il led presente sulla scheda Arduino e contemporaneamente sentiremo il relè eccitarsi, dopo un secondo il led si spegnerà e il relè si disecciterà, quindi il ciclo riprenderà.

Programma test

Programma Test_LX206

/*####################################################################

FILE: Test_LX206.ino VERSION: 1.0 Descrizione: Programma per testare
l modulo relè LX206 di Nuova Elettronica
Ultima modifica il 25/4/2016
Applicazione realizzata da Adriano Gandolfo
Sito https://www.adrirobot.it
Blog http://it.emcelettronica.com/author/adrirobot
Pagina Facebbok https://www.facebook.com/Adrirobot-318949048122955
Canale YouTube https://www.youtube.com/user/adrirobot

This example code is in the public domain.
#################################################################### */
 
int ledPin = 13; //Pin led su scheda Arduino UNO
int relePin = 2; //Pin collegamento modulo relè' LX206 contatto Q

void setup()
{
     pinMode(ledPin, OUTPUT);
     pinMode(relePin, OUTPUT);
}

void loop()
{
     digitalWrite(ledPin, HIGH);
     digitalWrite(relePin, HIGH);
     delay(10000);
     digitalWrite(ledPin, LOW);
     digitalWrite(relePin, LOW);
     delay(10000);
}