Ligar um Relé

Para atuar um relé pela saída do arduino, em primeiro lugar há a necessidade de saber a corrente que o relé consome. Aplicando a Lei de ohm V=RI, I=V/R.
Medimos com o multímetro o valor da resistência na bobine do relé, este valor situa-se normalmente entre 120 e 10000 Ω.
Neste caso, o valor apresentado pelo multímetro é de 600 Ω
Se a nossa tensão (V) é de 12 V, o valor da corrente será
I= V/R, I=12/600, I=0.02A, I=20mA
O arduino consegue suportar uma corrente de 20mA, ou seja, se ligarmos diretamente funciona mas em situações de carga excessiva e picos pode danificar o arduino, sendo assim, vamos usar um transístor para atuar sobre o relé suportando a corrente diretamente e não o arduino. Esta será a "Corrente de Coletor do Transístor" Ic. Teremos então de escolher um transistor bipolar em que a principal característica é que a corrente de coletor suporte 20mA e a tensão Vceo seja superior ao valor da tensão de alimentação. Pode-se usar tipo NPN ou PNP, neste caso concreto usou-se um NPN. Temos disponível o BC548, verificando as caracteristicas no datasheet, verificamos que o ganho (HFE) é de aproximadamente 80. O ganho (HFE) é a razão entre a corrente de coletor (IC) e a corrente de base (Ib).

HFE= Ic/Ib
Podemos então calcular a corrente de base com a seguinte formula
Ib=Ic / HFE, Ib = 0.02/80, Ib= 0.00025 A(amperes), Ib= .25 mA(miliamperes)

Com a corrente de base do transístor, podemos calcular o valor de R1 utilizando novamente a lei de ohm, sabendo que a tensão de saída do arduino é a igual a 5V teremos:
R=U/Ib, R=5/0.00025, R=20000Ω, R=20KΩ

R1=20K, TR1=BC548.

Falta-nos saber que díodo usar junto ao relé. O diodo é necessário porque se a tensão subir a um nível muito elevado, a tensão no indutor do relé subirá proporcionalmente. A fórmula para a tensão é:

V_L = - L * delta i / delta t

Teoricamente, se delta t igual a zero V_L será infinito. Adicionando um diodo "inversamente polarizado" em paralelo com o relé a corrente poderá ser zero, deste modo a sua tensão também será zero.
O díodo deverá suportar a corrente máxima do relé, neste caso, usou-se o 1N4001 (100V, 1A).
Os componentes necessários são:

• D1=1N4001
• R1=20KΩ
• T1=BC548
• Relé 12V, 20mA

Poderá, fazendo os cálculos descritos em cima, utilizar outros componentes que suportem e funcionem com a mesma fiabilidade

Testar o Circuito com o Relé

Para testar vamos usar uma saída e temporizar o tempo de ligado/desligado da mesma forma utilizada pelo exemplo BLINK

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Testar circuito com Relé |
Author: Rui - www.electronica-pt.com|
Date: 04 Maio 2014 |
Função: Muda o Pino 12  a cada 5 Segundos |
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int RelePin = 12;

void setup()
{
     pinMode(RelePin, OUTPUT);
}

void loop()
{
     digitalWrite(RelePin, HIGH);
     delay(5000);
     digitalWrite(RelePin, LOW);
     delay(5000);
}