AC/DC Shield — это плата расширения, которая преобразовывает входящий переменный ток в постоянный для питания микроэлектроники и выступает в роли реле для потребителей нагрузки до 10 А. Такой модуль поможет запитать Arduino или Iskra JS от бытовой сети 220 В.

Плата расширения AC/DC поможет подключить управляющую платформу к бытовой сети 220 В без использования дополнительных блоков питания. Рассмотрим на примере с платформой Iskra JS.

1. Возьмите сетевой фильтр. Разрежьте провод питания посередине и зачистите контакты от изоляции.
2. Установите AC/DC Schied сверху в пины управляющей платформы.
3. Подключите провод со стороны вилки к разъёму IN в клеммы:
   • L — к фазе бытовой сети 220 В;
   • N — к нулю;
   • — к земле.

После подачи питания от сети на плате расширения загорится светодиод POWER.

Усложним задачу. Добавим к проекту нагрузку, которой будем управлять при помощи установленного реле на плате расширения.

Подключите провода со стороны оставшегося сетевого фильтра в контакты клеммникаOUT:

• L.NO — к фазе нагрузки;
• N — к нулю нагрузки;
• — к земле нагрузки.

Если на 7 пине управляющей платформы установить высокий уровень, реле включится и на нагрузку поступит напряжение 220 В. Если подать низкий уровень, реле отключится, а ток перестанет течь через нагрузку.

В качестве примера повторим эксперимент «Маячок» из набора Матрёшка. Только измените управляющий пин на 7 и прошейте платформу следующим кодом:

blinkRelay.ino

// пин подключения светодиода
#define RELAY_PIN  7
 
void setup() {
  // настраиваем пин светодиода в режим выхода
  pinMode(RELAY_PIN, OUTPUT);
}
 
void loop() {
  // подаём на пин светодиода «высокий уровень»
  digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH);
  // ждём одну секунду
  delay(1000);
  // подаём на пин светодиода «низкий уровень»
  digitalWrite(RELAY_PIN, LOW);
  // ждём одну секунду
  delay(1000);
}

После загрузки кода реле начнёт каждую секунду включаться и выключаться.

В качестве примера повторим эксперимент «Маячок» из набора Йодо. Только измените управляющий пин на P7 и прошейте платформу следующим скриптом:

blink-relay.js

// создаём объект для работы со светодиодом на пине P7
var relay = require('@amperka/led').connect(P7);
// мигаем светодиодом каждые полсекунды
relay.blink(1, 1);

После загрузки кода реле начнёт каждую секунду включаться и выключаться.

На борту модуля размещён стабилизированный импульсный блок питания HE05P15LRN. Блок преобразует переменный ток в постоянный c выходом 5 В и силой тока 3 А.

AC/DC питается через клеммник входного напряжение INPUT.

• L — подключается к фазе бытовой сети;
• N — подключается к нулю бытовой сети;
• — подключается к земле бытовой сети.

Если не знаете, где в вашей сети фаза и ноль, ничего страшного. Провода L и N можно менять местами. Через данный клеммник входное напряжение поступает на AC/DC преобразователь и коммутирующие контакты реле.

За нагрузку отвечает электромеханическое реле TRU-5VDC с контактами:

• NC — нормально замкнутый;
• NO — нормально разомкнутый;
• COM — коммутируемый контакт.

Нормально замкнутые контакты — это контакты реле, которые находятся в замкнутом состоянии, пока через катушку реле не начнёт течь ток. При нормально разомкнутых контактах всё происходит наоборот: пока через катушку реле не начнёт течь ток, её контакты разомкнуты.

Таким образом, если на управляющей обмотке реле отсутствует напряжение, то между нормально замкнутым NC и коммутируемым COM контактами есть электрическая связь, а между нормально разомкнутым NO и коммутируемым COM — нет. При подаче напряжения на управляющую обмотку нормально разомкнутый NO контакт замыкается c COM, а нормально замкнутый NC — размыкается.

Если на управляющей обмотке реле отсутствует напряжение, то между нормально замкнутым L.NC и N контактами присутствует входное напряжение на плату, а между нормально разомкнутым L.NO и N — нет. При подаче напряжения на управляющую обмотку всё наоборот — между нормально замкнутым L.NC и N контактами отсутствует напряжение, а между нормально разомкнутым L.NO и N присутствует входное напряжение модуля.

Провода нагрузки подключаются через выходной клеммник OUTPUT. Один провод нагрузки подключается к выводу N, а второй — к контакту L.NO или L.NC, в зависимости от задачи, которую выполняет реле.

Чаще всего реле используется для замыкания внешней цепи при подаче напряжения на управляющую обмотку. Даже если напряжение на управляющей плате по какой-то причине пропадёт, управляемая нагрузка будет автоматически отключена.

• N — контакт, подключённый к питающей сети от входного клеммника. Подключается к одному из проводов нагрузки.
• L.NO — нормально разомкнутый NO вывод реле. Подключается ко второму проводу нагрузки, если устройство должно включаться при высоком уровне напряжение на управляющей обмотке реле.
• L.NC — нормально замкнутый NC вывод реле. Подключается ко второму проводу нагрузки, если устройство должно включаться при низком уровне напряжения на управляющей обмотке реле.
• — подключается к земле бытовой розетки.

На плате расширения расположена колодка контактов выбора управляющего пина для включение реле. Это удобно, если управляющий цифровой пин 7 в вашем проекте уже занят другим устройством. В этом случае снимите джампер и выберите другой цифровой пин. Доступные контакты: 7, 8, 9 и 10.

На плате расположена обвязка для защиты от короткого замыкания и перенапряжения. Если нагрузка в цепи подскочит до 10 А, плавкий предохранитель разорвёт цепь.

• Входное напряжение: ~220 В
• Выходное напряжение с преобразователя: 5 В
• Максимальный выходной ток с преобразователя: 3 A
• Максимальный коммутируемый ток реле: 10 А
• Габариты: 69×53×25 мм

• AC/DC Shield в магазине
• Векторное изображение AC/DC Shield’a
• Документация на AC/DC преобразователь HE05P15LRN
• Документация на управляющее реле TRU-5VDC-SB-CL