KY-019 - 5V-Relais-Modul

Das Relais-Board vom Typ KY-019 findet sich oft in Sensor-Kits für Mikrocontroller und gibt es in verschiedenen Bauformen mit einem bis zu 16 Relais.

Ein Relais findet oft dort Anwendung, wo eine galvanische Trennung zwischen Steuer- und Laststromkreis erforderlich ist. Oft kommt es vor, dass beide Stromkreise bezüglich Spannung und Strom nicht kompatibel sind. Man braucht also ein Bauteil oder einen Schaltkreis, der beide elektrisch voneinander trennt, aber funktional trotzdem eine Verbindung ermöglicht. Ein solches Bauteil kann ein Relais sein.
Vereinfacht gesagt, kann man mit Hilfe von einem Relais mit kleinen Spannungen, große Spannungen schalten. Oder mit einer Gleichspannung eine Wechselspannung schalten.

Um ein Relais anzusteuern braucht es nicht viel: Ein Transistor, zwei Widerstände und eine Diode. Welche genau das sind, hängt vom Relais ab. Der Vorteil eines Relais-Boards ist, dass die notwendigen Bauteile korrekt dimensioniert und auf der Platine mit dem Relais richtig verschaltet sind. Außerdem hat ein Relais-Board auch noch schraubbare Anschlüsse zum Verbinden mit der zu steuernden Schaltung oder einem Gerät.

• Relais

Beschaltung der Eingangsseite vom GPIO

Die Eingangsseite des Relais-Boards hat 3 Anschlüsse in Form von Pins bzw. einer Pin-Leiste. An zwei Pins wird typischerweise die Betriebsspannung angeschlossen. Die ist abhängig vom Relais. Die meisten Relais-Boards sind TTL-kompatibel und haben eine Betriebsspannung von 5 Volt. Deshalb wird am Pin, der mit einem Plus (+) oder VCC gekennzeichnet ist, die 5V-Leitung angeschlossen und am Pin, der mit Minus (-), 0V oder GND gekennzeichnet ist entsprechend mit der 0V-Leitung bzw. GND verbunden.

Ein Relais-Board verfügt zusätzlich über einen Steuereingang, mit dem das Relais geschaltet wird. Der Steuereingang ist typischerweise mit „S“, „IN“ oder ähnlichen Zeichen gekennzeichnet, die von der Kennzeichnung der Betriebsspannung abweichen.

Beschaltung der Ausgangsseite zum schaltenden Gerät

Die Beschaltung der Ausgangsseite erfolgt meist über schraubbare Anschlussklemmen. Dahinter verbergen sich die Arbeitskontakte, die je nach Relais unterschiedliche Funktionen aufweisen können. Die typischen Relais-Boards haben nur zwei Funktionen, die entsprechend gekennzeichnet sind:

• Schließer (Normally Open, NO): Der Schließer ist im Ruhezustand geöffnet (offener Kontakt bei unbestromten Relais). Erst wenn im Steuerstromkreis ein Strom fließt, dann schließt sich dieser Arbeitskontakt.
• Öffner (Normally Closed, NC): Der Öffner ist im Ruhezustand geschlossen (geschlossener Kontakt bei bestromten Relais). Erst wenn im Steuerstromkreis ein Strom fließt, dann öffnen sich dieser Arbeitskontakt.
• COM ist der gemeinsame Anschlusspunkt für beide Arbeitskontakte, an dem die andere Seite des Stromkreises angeschlossen werden muss.

Wie sind die drei Anschlüsse funktional miteinander verbunden?

• Im spannungslosen Zustand ist der Schaltkontakt zwischen COM und NC geschlossen und der Schaltkontakt zwischen COM und NO offen.
• Im Fall einer anliegenden Spannung ist der Schaltkontakt zwischen COM und NC geöffnet und der Schaltkontakt zwischen COM und NO geschlossen.

Wenn ein Gerät im Normal- bzw. Grundzustand ausgeschaltet ist, dann wäre das Gerät in Reihe zu COM und NO anzuschließen. Wäre das Gerät im Normalzustand eingeschaltet, dann wäre das Gerät in Reihe zu COM und NC anzuschließen.