【ラズパイ】【予算1万円】交流100Vのオンオフ制御装置をご紹介

2024年8月13日2024年9月11日

このページではラズベリーパイ（ラズパイ）を使って交流100Vの遠隔オンオフができるような装置をご紹介します。

ラズパイだけでは直流1.5Vのオンオフしか直接はできませんが、トランジスタやソリッドステートリレーなどを使うと交流100Vのオンオフができるようになります。

交流100Vのオンオフができるとラズパイの用途が広がると思うので、参考にしてみてください。

まずは完成系をご紹介

私は兼業で農業をしており、交流100Vのポンプを使って遠隔地の畑に水やりをしたいと考えていました。

しかし、ラズパイだけでは直流1.5Vのオンオフしか直接はできません。そこで、トランジスタやソリッドステートリレーなどを組み合わせてラズパイで交流100Vのオンオフができるような装置を作りました。

100V電気スタンドをラズパイでオンオフさせています

なお、電気工事を行う場合は電気工事士の資格が必要となります。

準備したもの

ラズパイ本体のほかに準備した主なものをご紹介します。ラズパイ以外はすべて合わせても1万円以下できるかと思います。

AC-DCソリッドステートリレー

ラズパイでは直流6Vまでの電圧しか取り扱うことができないため、「AC-DCソリッドステートリレー」を使って、ラズパイで作った直流6Vのオンオフを使って交流100Vのオンオフに変換します。

直流6V以下で作動するFafeicyのソリッドステートリレーを選びました。

およそ3000円程度でした

トランジスタ

ラズベリーパイではGPIOによる制御では1.5Vのオンオフしかできないため、FafeicyのSSRを作動させることができません。そのため、GPIOによる1.5Vのオンオフを使って6Vのオンオフを作るためにトランジスタ（2SC1815）を使いました。

直流1.5Vで動作するSSRがあれば、このトランジスタや次の抵抗は必要ありません。

トランジスタは1個で100円程度です。

抵抗

トランジスタのベースに大量の電流を流すと壊れるので、適当な抵抗として2200Ωの抵抗を用意しました。

抵抗は100本で100円程度です

その他

そのほか、100V交流の回路を作成するにあたり、0.75sqのビニル電線(2m程度)や100V用のプラグ（オス、メス）などを用意しました。

電子回路の作成

ラズパイとSSR、トランジスタ等に加えて、100V交流の回路を次のように構成させました。

もう少し電子回路っぽくかくと次のようになります。

最後に、実際に作成した交流100Vオンオフ装置の写真です。

コードは26番のGPIOピンを10秒おきにオンオフさせる簡単なテストコードで確認しています。

from RPi import GPIO
import gpiozero
import time

right = gpiozero.LED(26)

while True;
    right.on()
    time.sleep(10)
    right.off()
    time.sleep(10)

まとめ

ラズパイだけでは直流1.5Vのオンオフしか直接はできませんが、トランジスタやソリッドステートリレーなどを組み合わせることで、交流100Vのオンオフができるようになります。