Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Metal Work Pneumatic
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

89C4051 - Jak sterować przekaźnikiem poprzez tranzystor PNP

kzarczyn 14 Lip 2015 22:57 3831 20
  • #1 14 Lip 2015 22:57
    kzarczyn
    Poziom 11  

    Witam
    Potrzebuję wysterować przekaźnik, a właściwie to kilka przekaźników za pomocą '51.
    Układ praktycznie zmontowany, wszystko działa. Zaprojektowałem sterowanie przekaźników w oparciu o tranzystory NPN BNC548.

    Pojawił się problem załączania na chwilę przekaźników przy resecie mikrokontrolera.
    Przelutowałem na szybko układ wymieniłem tranzystory na PNP BC558 i znowu zonk, bo emitery są podłączone do +12V i tranzystory są cały czas otwarte.

    Jak można w prosty sposób wybrnąć z problemu. Pewnym rozwiązaniem było by zastosowanie dwóch tranzystorów w układzie Darlingtona, ale miejsce w obudowie mi się skończyło i już mi się nie zmieszczą.

    Czy da się do tranzystorów NPN zastosować układ opóźniający na rezystorze i kondensatorze aby reagował z opóźnieniem?

    Ewentualnie Czy jakby dać diodę Zenera około 10V do szeregowo pomiędzy rezystor a bazę tranzystora PNP to czy to nie powinno pomóc?

    89C4051 - Jak sterować przekaźnikiem poprzez tranzystor PNP

    0 20
  • Metal Work Pneumatic
  • #2 14 Lip 2015 23:07
    Zbigniew 400
    Poziom 35  

    Jakie wyjście z 51, oc ?

    0
  • #3 14 Lip 2015 23:17
    piotrva
    Moderator na urlopie...

    Procesory z rodziny 89CX051 mają aktywny stan niski, a stan wysoki wymuszany jest przez wewnętrzne rezystory podciągające (UWAGA - wejścia komparatora analogowego są ich pozbawione).

    Dalej najprostsze rozwiązanie do dorzucenie JEDNEGO tranzystora, podciągnięcie bazy Q6 do 12V rezystorem, i stosowanie dodatkowego tranzystora ściągającego ją do masy (na wejście procka nie można podać 12V).

    Ale jak małe ma być to urządzenie? Nie wejdą Ci 2 tranzystory w sot23?
    Pytanie drugie - czemu takie zabytkowe procesory?

    0
  • #4 15 Lip 2015 07:35
    Robewit
    Poziom 25  

    Dodam od siebie, że obciążenie powinno być zasilane z kolektora tranzystora pnp i w programie na samym początku ustaw porty.

    -1
  • #5 15 Lip 2015 10:03
    M. S.
    Poziom 34  

    Cytat:
    Dodam od siebie, że obciążenie powinno być zasilane z kolektora tranzystora pnp...


    Niekoniecznie. W emiterze także może być. To nic innego jak wtórnik emiterowy.
    Jeśli jednak przekaźnik ma być podłączony do plusa zasilania to naturalnym i prostym rozwiązaniem jest tranzystor npn.
    Układ ze schematu raczej działał nie będzie. Jeśli uC wytrzyma takie traktowanie (a to wbrew pozorom twarde sztuki) to wewnętrzny rezystor uC może powodować włączenie tranzystora pnp niezależnie od stanu portu.

    0
  • Metal Work Pneumatic
  • #6 15 Lip 2015 10:22
    kzarczyn
    Poziom 11  

    Odpowiadam mniej więcej po kolei.
    Kupiłem sobie w Chinach cała partię 89C4051 więc koszt jednostkowy wychodzi w okolicy 2 PLN/szt. Przy większych seriach przy częstej zmianie programu stosuję 89S4051 i programowanie ISP a do finalnego produktu daję 89C4051.
    '51 wbrew pozorom nie jest archaiczną jednostką a 4k kodu wystarcza do większości zastosowań.

    Urządzenie to czterokanałowy termostat do zastosowań samochodowych.

    Przy zastosowaniu tranzystora NPN, przekaźnik jest zasilany od strony masy. Tranzystor jest otwierany rezystorem podciągniętym do +5V.
    Wszystko działa jak należy ale przy resecie na pinach pojawiają się stany nieustalone i wszystkie przekaźniki zostają na ułamek sekundy zasilone. Co jest niedopuszczalne.

    Po zmianie tranzystora na PNP wszystko by działało bez problemu gdyby przekaźnik był zasilany 5V. Przy zasilaniu 12V tranzystor nie działa jako przełącznik tylko jako wzmacniacz i nie da się go wyłączyć.

    Jak będę musiał zastosować drugi tranzystor to zastosuję układ Darlingtona. Pierwszy tranzystor PNP, zasilający bazę tranzystora NPN.

    A aktualnie szukam rozwiązania jak to zrobić najprostszym sposobem.

    0
  • #7 15 Lip 2015 10:31
    BlueDraco
    Specjalista - Mikrokontrolery

    Najprostszy sposób - to zmiana uC na taki z normalnymi wyjściami. Małe Cortexy też są po 2 zł + VAT. Inaczej zostaje Ci dołożenie jakiegoś inwertera, czyli albo pnp albo 7404, a za nim npn, NMOS lub ULN2003.

    0
  • #8 15 Lip 2015 11:47
    Zbigniew 400
    Poziom 35  

    A nie można podać sygnału reset na tranzystor wyłączający zasilanie do przekażników ?

    0
  • #9 15 Lip 2015 12:02
    PiotrPitucha
    Poziom 33  

    Witam
    Spróbuj wyjście którym sterujesz podwiesić do masy opornikiem rzędu 10KΩ, nie mam pod ręką 89C4051, ale wydaje mi się że to powinno pomóc.
    W czasie resetu o ile pamiętam wszystkie piny są ustawiane na wejścia z podciąganiem, ten opornik powinien "pokonać" podciąganie.
    Piotr

    0
  • #10 15 Lip 2015 12:15
    januszx3
    Poziom 30  

    Dioda D5, na rys. w poscie #1 jest zbędna, jeśli cewka przekaźnika jest w obwodzie emitera.
    Funkcja i potrzeba diody zwrotnej, gdyby cewka przekaźnika była w obwodzie kolektora jest oczywista.

    -1
  • #11 15 Lip 2015 13:22
    marekzs3
    Poziom 19  

    To śmiałe stwierdzenie - a co się stanie z energią zgromadzoną w uzwojeniu cewki?

    -1
  • #12 15 Lip 2015 13:44
    M. S.
    Poziom 34  

    A może tak: 89C4051 - Jak sterować przekaźnikiem poprzez tranzystor PNP

    Upss. Na schemacie nie zaznaczyłem napięć. Emiter tranzystora PNP jest zasilany napięciem podanym na uC (5V), a przekaźnik już normalnie 12V. Rezystorki policz sam.

    1
  • #13 15 Lip 2015 14:33
    BlueDraco
    Specjalista - Mikrokontrolery

    No właśnie zrobiłeś inwerter. Rezystor pomiędzy bazą npn i masą możesz sobie darować. Zamiast rezystorów, tranzystorów i diod możesz użyć ULN2003 - wtedy zostaje tylko pnp z rezystorem w bazie sterujący wejście ULN.

    0
  • #14 15 Lip 2015 16:19
    M. S.
    Poziom 34  

    Cytat:
    Rezystor pomiędzy bazą npn i masą możesz sobie darować


    Wolałbym jednak nie usuwać tego rezystora. W momencie wyłączenia PNP baza NPN zawisłaby w powietrzu. Decydowanie lepiej ściągnąć ją do masy przedmiotowym rezystorem i porządnie wyłączyć NPN'a.

    Cytat:
    No właśnie zrobiłeś inwerter.


    Ten inwerter jest koledze potrzebny bo w momencie włączenia zasilania na porcie uC pojawi się poziom wysoki w związku z podciąganiem wyjścia do zasilania. Kolega skarżył się na niedopuszczalne impulsy w "stanie nieustalonym" tj. zanim programowo nie ściągnie wyjścia uC do masy. Poziomem aktywnym jest tu "0". Właściwe sterowanie jest kwestią oprogramowania.

    0
  • #15 15 Lip 2015 17:42
    BlueDraco
    Specjalista - Mikrokontrolery

    Baza nie "zawiśnie w powietrzu", bo to jest npn, a nie NMOS - przy braku sterowanie "w górę" baza zewrze się do masy przez złącze BE. Bez przepływu prądu tranzystor bazy nie będzie przewodził.

    Ależ oczywiście, że inwerter jest potrzebny - pisałem to wyżej.

    0
  • #16 15 Lip 2015 19:06
    Cezary_
    Poziom 16  

    Mój najprostszy układ z inwerterem wygląda tak:

    89C4051 - Jak sterować przekaźnikiem poprzez tranzystor PNP

    Rezystory mają po ok. 5k.

    Bez inwertera, z jednym tranzystorem da się zrobić, gdy prąd załączania przekaźnika (prąd cewki) będzie nie większy niż 20mA albo w układzie, gdzie mikrosterownik nie będzie miał wspólnej masy z masą samochodu (musi być wspólny plus zasilania).

    0
  • #17 15 Lip 2015 20:02
    M. S.
    Poziom 34  

    Cytat:
    Baza nie "zawiśnie w powietrzu", bo to jest npn...


    Cytat:
    Urządzenie to czterokanałowy termostat do zastosowań samochodowych.


    Dla jednego rezystorka za 1gr. nie ryzykowałbym w warunkach zakłóceń w aucie.

    0
  • #18 15 Lip 2015 20:34
    BlueDraco
    Specjalista - Mikrokontrolery

    A skąd miałyby się wziąć te zakłócenia na diodzie B-E i w jaki sposób rezystor miałby tu coś zmienić?

    Cezary_:
    Ok, tylko mamy po 5 elementów na kanał zamiast po 2 na kanał + jeden ULN na wszystkie kanały

    0
  • #19 15 Lip 2015 21:11
    Cezary_
    Poziom 16  

    BlueDraco napisał:
    Ok, tylko mamy po 5 elementów na kanał zamiast po 2 na kanał + jeden ULN na wszystkie kanały

    Wybór rozwiązania pozostawiam autorowi wątku. Podałem propozycje.

    0
  • #20 16 Lip 2015 08:28
    januszx3
    Poziom 30  

    W odpowiedzi na pytanie autora tematu:

    kzarczyn napisał:
    Ewentualnie Czy jakby dać diodę Zenera około 10V do szeregowo pomiędzy rezystor a bazę tranzystora PNP

    można potwierdzić, że jest to rozwiązanie, w jego warunkach, najprostsze.
    Można rozważyć dobór wartości napięcia Zennera (np. C8v2), jak również dodatkowy rezystor między bazą tranzystora pnp i 12V, za diodą.
    Odnośnie schematu przedstawionego w poscie #1, uzupełniam wyjaśnieniem post #10.
    Zwróciłem uwagę na dogodność, która występuje w przypadku usytuowania cewki (a więc obciążenia typu L;R) w obwodzie emitera.
    Tak się składa, że przy odsterowaniu tranzystora (wtórnika emiterowego), występująca SEM samoindukcji na cewce, zmienia potencjał E, polaryzuje złącze BE, "wciągając" tranzystor w stan przewodzenia i gaszenie prądu odbywa się w obwodzie głównym EC.
    Zupełnie inną sytuację stwarza odsterowanie tranzystora z cewką w obwodze kolektora, bo z uwagi na perspektywę niszczącego dla tranzystora przepięcia, wymaga stosowania układu tłumiącego przepięcie. Powszechnie stosuje się diodę zwrotną, ale można inaczej.
    Podsumowując w/w , diodę zwrotną równolegle z cewką w obwodzie emitera stosować możesz, ale bez niej, można pracować a proces wyłączania (zaniku prądu) przebiega szybciej (niż w układzie L;R zwieranym diodą).
    Fakt ten wykorzystałem kiedyś przy badaniach maksymalnych częstotliwości łączeń kontaktronów miniaturowych (jako złącze zwierne próżniowe), sterując tranzystor w układzie wtórnika emiterowego z cewką przekaźnika w emiterze (bez diody zwrotnej), uzyskując kilka tys. łączeń na sek.
    Problem sygnalizowałem w poscie #10, ale już w #11, niezrozumienie, brak dokładniejszej analizy układu, zmusiło mnie do niniejszych wyjaśnień.
    Autorowi tematu proponuję, przy okazji pomysłu z diodami Zennera, przypomnieć i spojrzeć na nieidealne obszary charakterystyk diod (zal. rys.)

    89C4051 - Jak sterować przekaźnikiem poprzez tranzystor PNP

    0
  • #21 16 Lip 2015 09:10
    BlueDraco
    Specjalista - Mikrokontrolery

    Nie zadziała - po pierwsze, dioda Zenera zaczyna przewodzić przy niższym napięciu i ma dość łagodną charakterystykę. Po drugie - skoki napięcia w instalacji (a w samochodzie zawsze takie są) będą powodowały załączanie przekaźnika.

    0