Grove - Relé de Estado Sólido

Grove – Solid State Relay é um módulo de chave eletrônica sem contato que possui características de relé. Baseado no S208T02, ele tem uma saída máxima de 250VAC/4A, com uma velocidade de comutação menor que 10 ms. Este módulo é equipado com uma base de acrílico e uma blindagem de isolamento de proteção impressa em 3D, para a segurança do usuário. O LED em destaque indica que o relé está ligado. Ele pode ser amplamente utilizado em várias áreas, como interfaces de periféricos de computador, ajuste de temperatura/velocidade/luz, controle de servos, petroquímica, instrumentação médica, dispositivos financeiros, mineração de carvão, medidores, sinais de trânsito, etc.

nota

Este módulo funciona apenas com carga CA na saída. Se você usar carga CC, uma vez que o relé seja ligado, ele permanecerá sempre ligado.

Recursos

• Blindagem de isolamento de proteção impressa em 3D
• Compatível com níveis de controle de 3,3 V e 5 V
• Baixa latência de comutação (≤10 ms)
• LED indicador de estado ligado
• Dissipador de calor destacado proporciona melhor estabilidade
• Base de acrílico e papel isolante aumentam o desempenho de segurança
• Compatível com Grove

dica

Para mais detalhes sobre os módulos Grove, consulte o Grove System

Ideias de Aplicação

• Operações que exigem comutação de baixa latência, por exemplo, controle de luz de palco
• Dispositivos que exigem alta estabilidade, por exemplo, dispositivos médicos, sinais de trânsito
• Situações que exigem à prova de explosão, anticorrosão, à prova de umidade, por exemplo, mineração de carvão, indústrias químicas.

Especificação

Item	Min	Typical	Max	Uint
Tensão de Entrada	3.0	3.3	5.0	VDC
Corrente de Entrada	16	20	50	mA
Tensão de Saída	-	220	250	VAC
Corrente de Saída	--	--	4.0	A
Frequência de operação	45	50	65	Hz
Temperatura de operação	-25	25	85	℃
Tempo de acionamento	--	10	--	ms
Tempo de desligamento	--	10	--	ms
Dimensão	-	44x44x32	-	mm
Peso Líquido	-	25.5	-	g

Função de Interface

cuidado

1. Se a tensão de saída for maior que 36 V, você precisa garantir que o módulo esteja em estado desligado antes de operar com os parafusos.

2. O dissipador de calor pode atingir uma temperatura muito alta, não o toque durante o uso.

Primeiros Passos

Brincar com Arduino

nota

Se esta é a primeira vez que você trabalha com Arduino, recomendamos fortemente que veja Getting Started with Arduino antes de começar.

dica

Este exemplo funciona com carga CA de 220 V, por favor, preste atenção à sua segurança.

Materiais necessários

Seeeduino V4.2	Base Shield	Lâmpada	Grove - Solid State Relay
Adquira agora	Adquira agora	Use sua própria lâmpada :)	Adquira agora

nota

1 Por favor, conecte o cabo USB delicadamente, caso contrário você pode danificar a porta. Use o cabo USB com 4 fios internos, o cabo de 2 fios não pode transferir dados. Se você não tiver certeza sobre o cabo que possui, você pode clicar aqui para comprar

2 Cada módulo Grove acompanha um cabo Grove quando você compra. Caso você perca o cabo Grove, você pode clicar aqui para comprar

Hardware

• Passo 1. Conecte o Grove - Solid State Relay à porta D3 do Grove-Base Shield.

• Passo 2. Conecte o fio da lâmpada à porta de saída do Grove - Solid State Relay.

• Passo 3. Conecte o Grove - Base Shield ao Seeeduino.

• Passo 4. Conecte o Seeeduino ao PC por meio de um cabo Micro-USB.

nota

Se não tivermos o base shield, também podemos conectar diretamente o Grove-Relay e o Grove-Button à placa Arduino. Siga a conexão abaixo.

Grove - Solid State	Arduino	Grove Cable
GND	GND	Black
VCC	5V	Red
SIG	D3	Yellow

Software

• Passo 1. Abra a Arduino IDE e copie o código a seguir em um novo sketch.

/*
  Grove - Solid State Relay Demo Code
  The ssr will turn on for 5s and then turn off for 5s, and so on.
  https://www.seeedstudio.com
*/

int ssrControlPin = 3;
void setup() {
    // initialize the digital pin as an output.
    pinMode(ssrControlPin, OUTPUT);
}

void loop() {
    digitalWrite(ssrControlPin, HIGH);      // set the SSR on
    delay(5000);                            // wait for 5 second
    digitalWrite(ssrControlPin, LOW);       // set the SSR off
    delay(5000);                            // wait for 5 second
}

• Passo 2. Envie o exemplo. Se você não sabe como enviar o código, verifique How to upload code.

Depois de carregar, você verá a lâmpada acender por 5 s e depois apagar por 5 s continuamente.

Brincar com Raspberry Pi

Hardware

Materiais necessários

Raspberry pi	GrovePi_Plus	Grove-Relay
Adquira agora	Adquira agora	Adquira agora

• Passo 1. Conecte o GrovePi_Plus ao Raspberry.

• Passo 2. Conecte o Grove-Relay à porta D4 do GrovePi_Plus.

• Passo 3. Conecte o fio da lâmpada à porta de saída do Grove - Solid State Relay.

• Passo 4. Conecte o Raspberry ao PC por meio de um cabo USB.

Software

Se esta é a primeira vez que você usa o GrovePi, faça esta parte passo a passo. Se você já é um velho amigo do GrovePi, pode pular o Passo 1 e o Passo 2.

• Passo 1. Configurando o Software. Na linha de comando, digite os seguintes comandos:

nota

Se você estiver usando Raspberry Pi com Raspberrypi OS >= Bullseye, você não pode usar esta linha de comando.

sudo curl -kL dexterindustries.com/update_grovepi | bash

sudo reboot

cd /home/pi/Desktop

git clone https://github.com/DexterInd/GrovePi.git

For more detail about this part, please refer to Setting Software.

• Passo 2. Siga Updating the Firmware para atualizar o firmware mais recente do GrovePi.

nota

Sugerimos firmemente que você atualize o firmware, caso contrário, para alguns sensores você pode obter erros.

• Passo 3. Execute o comando a seguir para rodar o exemplo e obter o resultado.

nota

Se você estiver usando Raspberry Pi com Raspberrypi OS >= Bullseye, você tem que usar esta linha de comando apenas com Python3.

cd /home/pi/Desktop/GrovePi/Software/Python/

sudo python3 grove_solid_state_relay.py 

O resultado deve ser semelhante a:

pi@raspberrypi:~/Desktop/GrovePi/Software/Python$ sudo python3 grove_solid_state_relay.py
on
off
on
off
on
off
on
off
on
off
on
off

Se você quiser verificar o código, digite o comando abaixo.

nano grove_solid_state_relay.py   # "Ctrl+x" to exit #

O código é:

import time
import grovepi

# Connect the Grove Solid State Relay to digital port D4
# CTR,NC,VCC,GND
relay = 4

grovepi.pinMode(relay,"OUTPUT")

while True:
    try:
        # switch on for 5 seconds
        grovepi.digitalWrite(relay,1)
        print "on"
        time.sleep(5)

        # switch off for 5 seconds
        grovepi.digitalWrite(relay,0)
        print "off"
        time.sleep(5)

    except KeyboardInterrupt:
        grovepi.digitalWrite(relay,0)
        break
    except IOError:
        print "Error"

Relatório de Teste

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1. Objetivos experimentais

• Desempenho térmico do Grove – Solid State Relay (S208T02).
• Corrente de carga limite do Grove – SSR.
• Medidas para melhorar a corrente de carga limite.

2. Princípio Experimental

Registrando a temperatura do chip SSR em diferentes correntes e diferentes pontos de tempo, analisam-se os dados e tiram-se conclusões.

A Figura 1 é uma captura de tela do datasheet do S208T02, podemos ver que com diferentes dissipadores de calor e diferentes temperaturas, a corrente do SSR é diferente.

É necessário um sensor de temperatura para obter a temperatura do chip. Eu uso o DS18B20 cujo intervalo de detecção é de -25 a 125 ℃ para atender aos requisitos.

A Figura 2 mostra o equipamento experimental e os planos de instalação, o sensor de temperatura está amarrado ao lado direito do dissipador de calor; para fazer com que a temperatura que o 18b20 detecta fique o mais próxima possível da temperatura do dissipador de calor, aplique pasta térmica entre o sensor e o dissipador de calor. Entre o dissipador de calor e o SSR também é aplicada pasta térmica. Portanto, a temperatura do 18b20 é igual à temperatura do SSR.

3.Dados experimentais

-	1min	5min	10min	20min	tempo estável
0.5A	31.40	33.75	34.75	35.00	15min
1A	31.8	36.75	39.6	40.56	18min
2A	34.5	46.6	48.88	51.13	20min
3A	35.56	52.81	58.88	60.06	17min
4A	38.00	57.88	63.88	67.00	19min
5A	44.00	66.00	73.12	75.37	19min

nota

1. A unidade de temperatura na tabela é ℃
2. Durante o teste, a temperatura ambiente é 28 ℃

4.Experimento de expansão

Para provar que melhorar o nível do dissipador de calor irá aumentar a corrente limite de operação do SSR, eu fiz um experimento de expansão.

Como eu não tinha um dissipador de calor maior em mãos, instalei um ventilador (que eu tirei da CPU do meu PC) acima do SSR. Como mostrado na Figura 3.

Eu apenas testei o tempo estável de diferentes correntes de operação, como mostrado na Tabela 2.

-	6.0A	6.5A	7.0A	7.5A
Tempo estável	54.44℃	57.63℃	60.06℃	62.38℃

5.Experimento de expansão

A partir dos resultados experimentais acima, podem ser tiradas as seguintes conclusões:

• Quando a corrente é fixa, com o passar do tempo, a temperatura irá se estabilizar em um determinado valor. Esse valor está relacionado com a corrente; à medida que a corrente aumenta, a temperatura estável é maior. Em 2A, a temperatura estável será superior a 50 ℃, então, quando o SSR estiver funcionando, você não deve tocá-lo.

• Combinando a Figura 1 e nossos dados, eu considero que o Grove – SSR pode operar com corrente de carga máxima de 4A.

• Se a corrente de carga for maior que 5A, como 7A, você deve instalar um ventilador nele, ou adotar outras medidas de resfriamento, mas isso não é recomendado.

Visualizador de Esquemático Online

Recursos

• [Zip] Grove - Solid State Relay Arquivo Eagle
• [RAR] Grove - Solid State Relay Código de Demonstração
• [PDF] S208T02 Datasheet
• [PDF] Grove - Solid State Relay em PDF
• [PDF] Grove - Solid State Relay Relatório de Teste

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