Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Relpol przekaźniki
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Układ włączający - zakłócenia

11 Lis 2012 10:22 2007 23
  • Poziom 14  
    Mam takie pytanie:

    Robię układ, gdzie mikrokontroler będzie sterował za pomocą tranzystorów (łączących do GND) dwoma przekaźnikami.
    Przekaźniki zaś będą załączać:
    jeden- grzałkę na 230V
    drugi silnik indukcyjny na 230V

    Próby na płytce prototypowej wykazały że przy długiej pracy układu wdają się zakłócenia objawiające się albo zawieszeniem wyświetlacza LCD albo zawieszeniem całego układu. Zastosowałem filtrację przy nóżkach mikrokontrolera i wyświetlacza, połączyłem wolne końcówki do GND i zastosowałem gasiki (obwody RC przy stykach przekaźnika) ale mimo to raz na któreś załączenie te zakłócenia się pojawiają.

    Moje pytanie dotyczy sposobu zasilania przekaźników. Na etapie projektowania mogę jeszcze zmienić sposób ich zasilania. Na razie zasilam je w następujący sposób:
    Jedna strona cewki połączona jest na stałe z 12V a mikrokontroler (zasilany poprzez stabilizator 7805) za pomocą tranzystora NPN łączy drugi zacisk cewki do GND - wówczas następuje jego załączenie. Zastanawiam się czy taki sposób zasilania przekaźnika nie generuje większych zakłóceń. Próbowałem również zmienić przekaźniki na takie z cewką 5V i zasilać je napięciem tym samym co mikrokontroler, ale nie dało to większej poprawy. Chciałbym mimo to zasilać przekaźniki napięciem 12V ponieważ boję się o sam stabilizator. (docelowo będę używał go w wersji SMD). Bardzo proszę o pomoc lub o wskazanie ewentualnie innych źródeł zakłóceń.
  • Relpol przekaźniki
  • Poziom 33  
    Ja bym przeanalizował prowadzenie masy na płytce. Przekaźnik sterujący silnikiem też może siać zakłóceniami. Jak masz go blisko układu to możesz na próbę odsunąć go dalej. Ale często przyczyną czułości na zakłócenia jest błędny projekt płytki ze źle poprowadzoną masą.
  • Relpol przekaźniki
  • Poziom 14  
    Na płytce prototypowej (robionej specjalnie do tego układu) masa jest chyba właściwie. Całe wolne pole jest oblane masą, wszystko co jest nie podłączone jest połączone z masą.

    Czy da się ustalić jakąś optymalną odległość obwodów układu względem obwodów dużej mocy przekaźnika?

    Czy lepiej przekaźniki zasilać z tego samego miejsca co procesor (za stabilizatorem 5V)
    czy lepiej zastosować przekaźniki 12V ( przed stabilizatorem) ?


    oczywiście diody przy przekaźnikach są.
  • Poziom 38  
    Zdecydowanie lepiej zasilać przekaźniki z innego napięcia niż procesor.
    Można jeszcze przyjrzeć się jak jest prowadzona masa od tych tranzystorów włączających przekaźniki (od ich emiterów) - powinna nie być połączona blisko procesora, najlepiej aby była prowadzona osobno i dołączona dopiero w zasilaczu (impuls prądu po właczeniu/wyłaczeniu przekaźnika może generować niewielkie napięcia na masie co zakłóca procesor?). Taka dość wydumana teoria ale warta sprawdzenia.
    Tranzystory prawidłowo sterowane? - oporniki w bazach prawidłowo dobrane?
  • Poziom 33  
    To że wszędzie gdzie się da masz masę nie musi oznaczać że jest wszystko dobrze. Ja bym dał przekaźniki 12V i nie obciążał niepotrzebnie stabilizatora. Co do samej odległości to musisz to po prostu sprawdzić. Odsunąć przekaźnik dalej i przetestować czy pomogło. Jak będzie bez zmian, to może być coś z masą, albo zakłócenia lecą po zasilaniu. Trudno cokolwiek powiedzieć dokładnie, bo nikt tu nie dysponuje Twoim projektem.
  • Poziom 14  
    Masa prowadzona jest raczej dobrze. Znam tę zasadę, że masę najlepiej rozprowadzać w gwiazdę. Zastanawiają mnie tylko te rezystory na bazach Ja dałem 4,7 k. Wydaje mi się, ze im większa wartość tym lepsza (oczywiście żeby zdołał wysterować bazę.)
  • Pomocny post
    Poziom 38  
    Ten tranzystor pracuje jako klucz. Ma być nasycony. Opornik dobierasz tak aby prąd bazy= 0,1 do 0,05 prądu kolektora (przekaźnika). To zależy od tranzystora, zwykle podają w datasheet czy dla nasycenia stosować Ic=10Ib, czy jak np. dla tranzystorów o wysokiej becie BC547 - Ic=20Ib. Rb=(Up-Ube)/Ib, gdzie Up to wysokie napięcie z wyjścia procesora, ale - to ważne! - jest to napięcie przy prądzie Ib pobieranym z tego wyjścia (sprawdź w datasheet procesora).
    Jeśli procesor daje ok.4V, to opornik 4,7k wystarczy dla przekaźnika pobierającego ok. 15mA (nie więcej niż 20mA) i to dla tranzystora BC547/8/9, i pod warunkiem, że procesor daje to napięcie 4V przy obciążeniu go prądem (4-0,7)/4,7=0,7mA.
    Tak więc "im większa wartość" Rb tym gorzej. Dobierz to do przekaźnika, tranzystora, procesora.
  • Poziom 14  
    Dzięki marekzi. Zgadzam się z Tobą, że im większa wartość rezystora bazy tym mniejszy prąd i tym łatwiej o zakłócenia Ja steruję właśnie BC547/8/9 i przekaźniki mam dosyć duże tak około 100 mA faktycznie spróbuję zmniejszyć RB do 2,2 K może to będzie powodem Spróbuję jeszcze raz to wszystko policzyć. Jeszcze raz dzięki. Może tutaj leży problem. Skoro jedno z wyjść nie ma względnie "sztywnej" polaryzacji, to może zakłócenia tędy przenikają. Choć nie wiem czy nie nadinterpretuję, bo jak napisałem, zadeklarowane wyjście nie powinno przenosić nic do środka procesora.
  • Poziom 23  
    Jarosław J napisał:
    połączyłem wolne końcówki do GND i zastosowałem gasiki (obwody RC przy stykach przekaźnika) ale mimo to raz na któreś załączenie te zakłócenia się pojawiają.


    Jeśli wolne piny ustawiłeś jako wejścia i podłączyłeś do masy, to nie jest najlepszy pomysł. Niewykorzystywane IO ustaw jako wyjścia i nie podłączaj. Powinno pomóc.
  • Poziom 14  
    megao napisał:
    Jarosław J napisał:
    połączyłem wolne końcówki do GND i zastosowałem gasiki (obwody RC przy stykach przekaźnika) ale mimo to raz na któreś załączenie te zakłócenia się pojawiają.


    Jeśli wolne piny ustawiłeś jako wejścia i podłączyłeś do masy, to nie jest najlepszy pomysł. Niewykorzystywane IO ustaw jako wyjścia i nie podłączaj. Powinno pomóc.


    Nigdzie nie napisałem, że niewykorzystywane końcówki ustawiłem jako wejścia. Znam tę zasadę i zastosowanie jej nie pomaga.
  • Poziom 23  
    Cytuję: "połączyłem wolne końcówki do GND". W takim razie jeśli wolne końcówki nie są ustawione jako wejścia, tylko jako wyjścia i bezpośrednio podłączone do GND, to... jest to bardzo ciekawa koncepcja. Gratuluję pomysłu. Nigdy nie wiesz czy w stanach przejściowych nie płyną tam niekontrolowane prądy do masy.
  • Poziom 14  
    Hej. Jak to w końcu jest z tymi końcówkami. mnie zawsze uczono, że wszystko co niepodłączone i wisi w powietrzu to działa jak antena na zakłócenia. Wolne porty, piszą żeby ustawić jako wyjścia, podciągnąć wewnętrznie do zera i złączyć z GND. nie wiem o jakich stanach kolega pisze, skoro po uruchomieniu procesor od razu dołącza wyprowadzenia do zera to o jakich "błędnych prądach" kolega mówi?
  • Poziom 23  
    Pomysł żeby skonfigurować niewykorzystywane wyprowadzenie jako wyjście jest jak najbardziej słuszny. Warto też trzymać się dobrych praktyk przy projektowaniu układów, czyli projektować na najgorszy przypadek, czyli należy przewidzieć, że na wyprowadzeniu dołączonym bezpośrednio do GND może pojawić się stan wysoki, chociażby na chwilę. Skąd wiesz czy np. przy uruchamianiu nie wystąpi błąd programu i na skutek tego zamiast stanu niskiego będzie wysoki. To oczywiście tylko gdybanie.

    Jeśli to jest AVR, i trzymać się Twojej koncepcji, to piny dołączyłbym do masy przez rezystory, tak żeby przy zwarciu nie przekraczać prądu katalogowego 20mA.
    Poza tym jeśli nawet wolnych pinów nie podłączysz, to ustawione jako wyjścia mają małą impedancję, więc prawdopodobieństwo zakłócania się układu jest mało prawdopodobne.

    Proponuję zrobić test i zasilić przekaźnik z innego źródła. Będziesz wiedział coś więcej o źródle zakłóceń.
    Rozumiem, że błędy powstają również bez dołączonej grzałki i silnika?
  • Specjalista elektronik
    Sprawdź, czy zasilanie czegoś, przez co płyną spore i skokowo zmieniające się prądy,
    nie idzie przez jakieś połączenie, przez które zasilasz coś wrażliwego na zakłócenia.
    Dotyczy to również masy - oddzielna masa dla dużych prądów, łączona z masą reszty
    układu tylko w zasilaczu, kondensator na przewodzie łączącym duży prąd z tą resztą
    (albo nawet kilka kondensatorów w różnych punktach tego przewodu).
  • Poziom 14  
    Otóż dzisiaj sprawdziłem - błędy pojawiają się wyłącznie przy załączaniu przekaźników z dołączonymi obciążeniami. przekaźniki działające same - (sprawdzałem wielokrotnie) nie stanowią źródła zakłóceń.
    Zrobiłem również ekranowanie (oddalonych już na długich przewodach) przekaźników załączających te obciążenia z blaszki ocynkowanej i podłączonej do GND zaraz przy zasilaniu oddzielnym przewodem i zakłócenia nadal przenikają.

    Rozważałem już nawet możliwość że drogą ich przenikania jest przewód którym wysterowane są tranzystory przekaźników (tranzystory umieszczone również w odległości od układu - przy samych przekaźnikach)

    lub też że przenikają przez transformator, choć filtrowanie mam optymalne (1000uF przed stabilizatorem i 100nF, natomiast za stabilizatorem 220uF i również 100nF) oprócz tego przy samych nóżkach ATMEGI8 bo takiego mikrokontrolera używam również 100nF. Próbowałem również z kondensatorami 47nF na każdej diodzie prostownika, wszystko nie działa.

    Po około 5 - 10 załączeniu przekaźnika (a czasem nawet jego zwolnieniu) układ się zawiesza Czasem na wyświetlaczu (2X16) wywala krzaki a czasem zawiesza cały program na atmedze.

    Miał ktoś z Was podobny problem?
    bardzo proszę o pomoc.

    Dodano po 8 [minuty]:

    _jta_ napisał:
    Sprawdź, czy zasilanie czegoś, przez co płyną spore i skokowo zmieniające się prądy,
    nie idzie przez jakieś połączenie, przez które zasilasz coś wrażliwego na zakłócenia.
    Dotyczy to również masy - oddzielna masa dla dużych prądów, łączona z masą reszty
    układu tylko w zasilaczu, kondensator na przewodzie łączącym duży prąd z tą resztą
    (albo nawet kilka kondensatorów w różnych punktach tego przewodu).


    Tak też myślałem, prawdopodobnie silnik (sporej mocy ) jest znaczącym źródłem zakłóceń, jednak jest on zasilany bezpośrednio z sieci (nawet z innego gniazdka niż układ) Podłączyłem oscyloskop, żeby przyjrzeć się jego zachowaniu przy przełączaniu i bez gasika były widoczne duże skoki. Po podłączeniu gasika wszystko wyglądało OK, więc przyjąłem, że poradziłem sobie z tym. (Oscyloskopu nie mam z górnej półki jednak różnicę było widać.)

    Dodano po 4 [minuty]:

    megao napisał:

    Jeśli to jest AVR, i trzymać się Twojej koncepcji, to piny dołączyłbym do masy przez rezystory, tak żeby przy zwarciu nie przekraczać prądu katalogowego 20mA.


    Piny nieużywane, ustawiłem na wyjścia i wewnętrznie ustawiam na nich zero. Myślę ze jest to wystarczające. Zadbałem, aby pierwszą rzeczą po uruchomieniu układu było ustawienie ich w ten sposób. W czasie działania programu jestem przekonany, że nic na nich się nie pojawia, tak więc Twój trop o stanach nieustalonych jako przyczynie zakłóceń, uważam za nietrafny.
  • Poziom 38  
    Zakłócenia wg mnie przenikają z sieci do zasilania poprzez zasilacz.
    Transformatorowy?
    Spróbuj kondensator przeciwzakłóceniowy na pierwotnym - coś takiego
    http://t1.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcT1TUG69HY_jNAt-bz49pAqJr5VZFLrhP0WNDTMz1XOpLpFk-r7
    Krzaki na wyświetlaczu sugerują gwałtowny spadek napięcia zasilania na procesorze/i wyświetlaczu.
    Spróbuj dobrze odsprzęgnąć zasilanie - i przy procesorze i przy wyświetlaczu. Kondensatory równolegle 100n i kilka/dziesiąt mikroF ale te ostatnie tantalowe!
  • Poziom 33  
    Możesz zasilić całość z baterii lub akumulatora i sprawdzić jak się zachowuje. Może coś nie tak z zasilaczem.
  • Poziom 14  
    Oto płytka o której mowa. Może ktoś z Was wytknie jakieś błędy.

    Płytka przekaźników
    Układ włączający - zakłócenia
    Płytka wyświetlacza ze stabilizatorem
    Układ włączający - zakłócenia

    Oczywiście kanapka jest dobrze przełożona blaszką, na rysunkach nie są uwzglednione poprawki, o których mówiłem wcześniej.

    Dodano po 14 [minuty]:

    szod napisał:
    Możesz zasilić całość z baterii lub akumulatora i sprawdzić jak się zachowuje. Może coś nie tak z zasilaczem.

    Masz rację. Proste rozwiązania są skuteczne. Zrobiłem też i tak przed chwilą i efekt dokładnie taki sam. Po kilku - kilkunastu cyklach - zawiecha.
    Chyba jednak silnik sieje jak diabli. Jest to silnik klatkowy średniej mocy (ok 500W) Trudno uwierzyć, że zakłócenia potrafią tak skutecznie rozwalić projekt. Pokombinuję jeszcze z gasikiem, ale wartości miałem dobrane z oryginalnego układu, nie spodziewam się sukcesu.
  • Poziom 23  
    Pole masy może tu przynieść więcej szkody niż pożytku.
    Możesz spróbować uruchomić układ na wewnętrznym oscylatorze.

    Załączanie silnika ręcznie również skutkuje zwisem układu, jeśli pracuje w pobliżu?
  • Poziom 14  
    megao napisał:
    Możesz spróbować uruchomić układ na wewnętrznym oscylatorze.


    Układ cały czas pracuje na wewnętrznym oscylatorze.
    Jak napisałem wyżej po eksperymencie z zasilaniem bez zmian.
    Pole masy ekranuje zawsze jak jest nim oblane także źródło zasilania(a tutaj jest)
    Zakłóca natomiast, jeśli jest poprowadzone i popodpinane do odbiorników, przez jakieś cienkie przejścia. Zauważ że na moich płytkach, pole masy nie podłącza dużych obciążeń.

    Mimo to dzięki Wam wszystkim za pomoc.
  • Poziom 33  
    Ciężko się połapać w tych płytkach. Czy dobrze widzę tam przyciski i długie doprowadzenia od nich do µC? Bo nie wiem czy to przyciski, ale jeśli tak, to nie widzę tam rezystorów podciągających. Te wewnętrzne w ATmega są dużej wartości i warto dołączyć coś z zewnątrz. Można tez rozważyć podłączenie kondensatorów. W końcu przyciski to porty skonfigurowane na wejście i będą zbierać różności.
  • Poziom 14  
    megao napisał:
    Załączanie silnika ręcznie również skutkuje zwisem układu, jeśli pracuje w pobliżu?



    To jeszcze muszę sprawdzić, może to być dobry trop.

    Dodano po 4 [minuty]:

    szod napisał:
    Ciężko się połapać w tych płytkach. Czy dobrze widzę tam przyciski i długie doprowadzenia od nich do µC? Bo nie wiem czy to przyciski, ale jeśli tak, to nie widzę tam rezystorów podciągających. Te wewnętrzne w ATmega są dużej wartości i warto dołączyć coś z zewnątrz. Można tez rozważyć podłączenie kondensatorów. W końcu przyciski to porty skonfigurowane na wejście i będą zbierać różności.
    Masz rację, choć nigdy wcześniej się nie zawiodłem na takim układzie. Cała płytka jak widać nie jest duża, i doprowadzenia mogą sie wydawać długie. Kondensatory i rezystory przy przyciskach to ostateczność. Nie chciałbym tego wszystkiego aż tak diametralnie zmieniać.
  • Specjalista elektronik
    Skoro zakłócanie zależy od tego, czy jest podłączony silnik (albo coś innego),
    to wiesz, skąd pochodzą zakłócenia. Pytanie, jaką część wspólną ma obwód,
    w którym jest źródło zakłóceń, z połączeniami układu, który jest zakłócany?
    Jeśli wspólne jest tylko zasilanie z sieci, to zasilacz nie filtruje zakłóceń,
    albo do układu dochodzą zakłócenia z iskrzących styków w przekaźnikach
    (jak nie ma silnika, to styki nie iskrzą), ewentualnie przewody do silnika
    biegną zbyt blisko przewodów układu sterującego.
    Zauważyłem kiedyś, że przy zasilaniu radioodbiornika tranzystorowego
    z zasilacza sieciowego występują zakłócenia, i że eliminuje je wstawienie
    w zasilaczu kondensatorów między końcami uzwojenia wtórnego, a masą,
    oraz między samymi końcami uzwojenia. Wstawiłeś takie kondensatory?
    I czy przewody między przekaźnikami, a silnikiem, są daleko od układu?
    Czy do styków przekaźnika są podłączone układy gasikowe?