07Série 2 · Relés, contatores e acionamentos · 7/20

Acionando relé com transistor NPN

Um transistor NPN permite que o microcontrolador comande a corrente da bobina sem sobrecarregar o GPIO.

O transistor NPN funciona como uma chave eletrônica: um pequeno sinal do microcontrolador permite controlar a corrente maior da bobina do relé com segurança.
Esquema elétrico com NPN
+VCC 5 V / 12 VBobina do reléDiodo flybackGPIO 251 kΩNPNB C EGND comum
O resistor limita a corrente de base; o diodo protege o transistor contra a sobretensão da bobina.
Como funciona
1

IN = LOW (0 V)

Sem corrente de base, o transistor entra em corte e o relé permanece desenergizado.

2

IN = HIGH (3,3 V)

O NPN satura, a corrente percorre a bobina e o relé comuta os contatos.

INSAÍDA
Componentes
Q1 — Transistor NPN
BC547 ou 2N2222
R1 — Resistor
1 kΩ
D1 — Flyback
1N4007 ou adequado à carga
Relé eletromecânico
Relé
Dimensionado conforme o projeto
Exemplo prático com ESP32
ESP32
GPIO 251 kΩTransistor NPNBC547 ou 2N2222GND comum

O GPIO fornece somente o sinal de controle. A corrente da carga utiliza uma fonte externa corretamente dimensionada.

Limites e dimensionamento
VCEO máximo45 V (referência BC547)
IC máximo100 mA
IB recomendado5 a 10 mA
VBEaproximadamente 0,7 V
Cálculo da baseR = (VIN − VBE) / IB
Exemplo: com 3,3 V, VBE de 0,7 V e IB de 5 mA, o cálculo resulta em aproximadamente 520 Ω; pode-se avaliar 560 Ω conforme a corrente exigida pela bobina.
Aplicações comuns
Relés
Motores DC
Iluminação
Bombas e solenoides
Comandos
Exemplo de código — ESP32 / Arduino
Acionamento digital seguro do relé
const int PINO_RELE = 25;

void setup() {
  pinMode(PINO_RELE, OUTPUT);
  digitalWrite(PINO_RELE, LOW); // inicia desligado
}

void loop() {
  digitalWrite(PINO_RELE, HIGH); // satura o NPN
  delay(2000);
  digitalWrite(PINO_RELE, LOW);  // desliga o relé
  delay(2000);
}
Atenção: mantenha GND comum, use fonte adequada à carga e nunca conecte relé, motor ou solenoide diretamente ao GPIO do ESP32. Confirme a corrente de coletor e a potência do transistor.

Ligação básica

O emissor vai ao GND, o coletor a um terminal da bobina e o outro terminal da bobina ao positivo da fonte. A base recebe o sinal por meio de um resistor.

  • Resistor de base limita a corrente do GPIO.
  • Diodo em paralelo com a bobina absorve a sobretensão de desligamento.
  • GND da fonte e do controlador deve ser comum, salvo projeto isolado.

Dimensionamento

Verifique a corrente da bobina e escolha transistor com margem de corrente e tensão. A corrente de base deve permitir saturação confiável.

Sequência de teste

  1. Meça a resistência e corrente nominal da bobina.
  2. Teste o estágio transistor sem a carga de potência.
  3. Confirme tensão no coletor e aquecimento.
  4. Conecte a carga respeitando os contatos do relé.