Comment construire un solide de bricolage

Les relais à semi-conducteurs offrent une commutation plus efficace pour les projets de domotique intelligente. Construisez votre propre SSR DIY en suivant ce guide.

Vous pouvez acheter des modules de relais mécaniques et à semi-conducteurs. Cependant, les relais à semi-conducteurs sont plus récents et coûtent un peu plus cher que les modules de commutation de relais traditionnels que vous utilisez peut-être déjà dans vos commutateurs intelligents ou vos projets domotiques.

Dans ce guide, nous allons construire un relais à semi-conducteurs à partir de quelques composants facilement disponibles. Vous pouvez utiliser ces relais SSD DIY dans un environnement de production et dans vos projets de domotique ou de commutation intelligente.

Contrairement aux commutateurs de relais mécaniques, un relais à semi-conducteurs n’a pas de pièces mobiles. Cela revient à comparer un disque dur mécanique et un disque SSD, ce qui est beaucoup plus rapide et économe en énergie.

De même, un relais SSD fonctionne plus rapidement et ne consomme pas d’énergie lorsqu’il n’est pas utilisé ou éteint. Il fonctionne ou s’allume lorsque la tension de déclenchement est fournie par le microcontrôleur connecté. Plus important encore, un relais à semi-conducteurs occupe une empreinte moindre et ne fait aucun bruit de clic lorsqu’il est déclenché.

Un SSR peut également être utilisé pour la commutation de charge inductive. Cependant, vous devez ajouter un circuit d’amortissement au SSR pour éviter d’endommager le TRIAC (triode pour courant alternatif). Cela peut ne pas être requis dans certains TRIACS, tels que le BTA16.

En outre, la construction d’un relais à semi-conducteurs est moins chère que l’achat d’un relais ou la construction d’un module de relais mécanique. Nous en avons construit quelques-uns et les utilisons dans un environnement de production depuis quelques mois. Ils fonctionnent de manière plus fiable et plus fluide sans aucun problème à ce jour.

Vous pouvez choisir de créer un relais SSD monocanal, double canal ou multicanal en fonction de vos besoins. Pour créer un relais SSD monocanal, vous aurez besoin des composants suivants :

Vous devrez également apprendre à souder, si vous ne l’avez jamais fait auparavant, pour construire ce module de relais à semi-conducteurs DIY.

Obtenez la carte PCB à usage général et connectez tous les composants comme indiqué dans le diagramme suivant.

Il devrait ressembler à ceci après avoir assemblé et soudé les composants requis sur la carte.

Pour tester le relais SSD DIY, vous avez besoin de quelques fils et d’une alimentation 3.3V ou 5V. Vous pouvez utiliser n’importe quelle batterie 3,3 V ou un microcontrôleur, tel qu’un NodeMCU, un D1 Mini, un Arduino Uno, etc., pour fournir la tension de déclenchement requise pour tester le commutateur de relais à semi-conducteurs.

Le test du relais à semi-conducteurs et de l’installation implique de traiter une alimentation 110V-240V AC. Veuillez ne procéder que si vous savez ce que vous faites. Cela pourrait être mortel s’il n’est pas fait avec soin.

Lorsqu’un 3.3V ou la tension de déclenchement est fournie au relais à semi-conducteurs, la LED interne ou la LED IR de l’optocoupleur s’allume et commence à émettre de la lumière vers le capteur optique connecté à la broche 4 et à la broche 6.

En conséquence, la résistance entre la broche 4 et la broche 6 est faible, ce qui déclenche le TRIAC et active la charge CA connectée. L’optocoupleur aide à séparer les circuits haute tension et basse tension, protégeant l’Arduino ou le microcontrôleur de toute interférence ou dommage.

Vous pouvez maintenant connecter le relais SSD à un Arduino ou à un autre microcontrôleur. Au lieu de trois fils de démarrage pour un relais mécanique, vous n’en avez besoin que de deux pour le SSR: un pour le signal d’entrée (3.3V) et un autre pour la masse (GND).

En fonction de la charge, vous pouvez choisir des TRIAC porteurs plus élevés, tels que le BTA16, avec un dissipateur thermique pour construire des relais à semi-conducteurs pour les charges lourdes (2000W ou plus). N’oubliez pas d’utiliser un circuit d’amortissement si vous allez utiliser le SSR pour la commutation de charge inductive, comme pour un moteur ou une pompe.

Vous pouvez utiliser ces modules de relais à semi-conducteurs dans vos projets de maison intelligente. Vous pouvez concevoir des modules de commutation intelligents alimentés par ESP12 avec le relais SSD intégré à l’aide de l’outil d’esquisse électronique Fritzing. Une fois conçu, vous pouvez faire imprimer le PCB auprès d’un fournisseur de services de prototypage / fabrication de PCB ou simplement continuer à utiliser des PCB à usage général.

Vous pouvez utiliser ce relais pour construire un interrupteur d’éclairage intelligent à détection de mouvement ou des commutateurs Wi-Fi et les installer dans votre maison ou votre bureau. Les appareils intelligents peuvent vous aider à réduire le gaspillage d’énergie dans une large mesure en plus d’être pratiques à utiliser. En outre, vous pouvez également configurer un serveur Home Assistant sur Raspberry Pi pour ajouter l’automatisation.

Maintenant que vous avez appris à construire des relais à semi-conducteurs, vous pouvez remplacer vos relais mécaniques par un SSR pour une commutation efficace et éviter les bruits de clic. Avec un encombrement moindre par rapport aux relais mécaniques, vous pouvez concevoir et construire des prototypes ou des commutateurs intelligents dans des boîtiers imprimés en 3D beaucoup plus petits pour votre projet de maison intelligente.

Ravi est un expert en technologie explicateur, un passionné d’IoT et un amoureux de Linux avec une expérience dans le développement de données volumineuses et d’applications. C’est un geek de la technologie avec plus de 7 ans d’expérience dans la création de guides techniques et pratiques sur la récupération de données, la réparation de fichiers, Exchange Server, Outlook, Microsoft 365, Windows, Mac, Linux, iOS et la maison intelligente.