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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Entstörung Relaiskarte


Autor: T. Keppeler (keppi)
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Hallo Leute,

ich habe eine Relaissteuerung gebaut, die aber aufgrund von komplett 
fehlender Entstörung nicht funktioniert (Relais-Klappern, Programmhänger 
usw.). Jetzt hab ich mir nach Durcharbeit von vielen Beiträgen hier im 
Forum eine neue Schaltung gezeichnet. Leider hab ich von Elektronik 
nicht viel Ahnung, weshalb ich den Schaltplan eigentlich nur aus 
verschiedenen Beispielen zusammengesetzt hab und teilweise etwas 
abgeändert hab z.B. die Transistoren durch Optokoppler ersetz.

Jetzt hab ich allerdings noch ein paar Fragen worauf ich im Forum noch 
keine Antwort gefunden hab. 1. Für was sind die Kondensatoren die 
Parallel zum Optokoppler hängen bzw. brauch ich die überhaupt, da ich ja 
Optokoppler verwende und keine Transistoren? Ebenso die Kondensatoren an 
den OP´s und die nach den zwei Optokoppler (unterhalb des µC)?
2. Ich werde ein abgeschirmtes Kabel für die Vebindung der Karte 
verwenden, aber wie verhält es sich mit den Störungen die im Gehäuse 
entstehen? Die werden dann ja innerhalb der Abschirmung auf die andere 
Karte übertragen, oder? Was kann man dagegen machen?
3. Könntet ihr mir sagen was ich allgemein an der Schaltung verbessern 
bzw. ausbessern sollte?

Zum bereits gerouteten Layout, ich weiß das die Abstände zwischen 230V 
und 12V zu gering sind. Werd ich bei einer Optimierung ausbessern und 
ich hab mir gedacht dass ich bei der Fertigung der Platine an den 
Stellen etwas ausfräse.

Autor: Michael_ (Gast)
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Ich sehe einen einfachen Fehler in der Stromversorgung. Wo kommt die 
Spannung für die Relais her?
Die Relais benötigen keine geregelte Spannungsversorgung. Schon gar 
nicht gemeinsam mit der Prozessorspannung. Bei Anziehen aller Relais ist 
wahrscheinlich auch der 7805 überfordert.
Also entweder einen getrennten 7805 für die Relais oder die Spannung 
dafür an der Rohspannung abgreifen.
Dann sind die genannten Probleme weg.
Wenn sie 12V ist, dann 12V Relais einsetzen. Bei 9V, dann 9V Relais.
Um eine größere Platine wirst du nicht herumkommen, um die 
Sicherheitsabstände eizuhalten. 8mm, besser mehr sollen es schon sein!

Autor: Bernd Rüter (Firma: Promaxx.net) (bigwumpus)
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Tja

Du hast keine Ahnung, woher die Störungen kommen ?
Du hast keine Ahnung, wozu Kondensatoren an ICs eingesetzt werden ?
Optokoppler helfen immer ?

Ich habe in der Schaltung nicht nachvollziehen können, wie der 
Relais-Part versorgt wird. Ich denke aber, Du schaltest 
230V-Verbraucher.

Dass die Relais-Spulen eine Freilaufdiode haben, ist gut.
Dass Du Snubber bei den Relais-Kontakten einsetzt, kann auch gut sein.
Die Optokoppler werden nicht funktionieren.
Evtl. reicht es schon, 2 Netzteile für uC und Relais einzusetzen.

Autor: ... (Gast)
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Pi mal Daumen gut 60mA durch die Optokoppler jagen zu wollen ist auch 
schon recht sportlich.

Autor: T. Keppeler (keppi)
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Der Relais-Part wird über die Klemme X15 auf der Relaiskarte mit 12V von 
einer Batterie versorgt. Die Steuerkarte hängt auch mit an der Battrie.

> Du hast keine Ahnung, woher die Störungen kommen ?
Doch, hab ich!

> Du hast keine Ahnung, wozu Kondensatoren an ICs eingesetzt werden ?
Nicht ganz, aber parallel zur LED eines Optokopplers macht für mich 
keinen Sinn.

> Optokoppler helfen immer ?
Muss ich die Frage verstehen? Wenn ich den µC so gut wie möglich von den 
Relais trennen möchte, dann wohl ja.

Ja ich schalte 230 Volt Verbraucher. Fast ausschließlich induktive 
Lasten, deshalb auch die Snubber.

Die 60 mA sollten kein Problem sein, da laut Datenblatt von Motorola der 
max. Dauerstrom (Ic) 150 mA beträgt und ich glaub es waren 50 mA pro 
Relais hab nur momentan kein Datenblatt zur Hand. Wo ich jetzt 
allerdings bedenken hab ist, ob bei einem If von ca. 20 mA überhaupt 50 
mA fließen können (alle Vorwiderstände der Optokoppler sind 180R, nicht 
wie im Plan gezeichnet) . Ich werd aus dem Datenblatt nicht ganz schlau, 
da steht ein CTR von 50%, das würde ja heißen das bei If 20mA nur ein Ic 
von 10 mA fließt.

Könnte mir auch jemand eine Antwort auf meine Frage 2 geben, bezüglich 
des Kabels?

Autor: Bernd Rüter (Firma: Promaxx.net) (bigwumpus)
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T. Keppeler schrieb:
> Der Relais-Part wird über die Klemme X15 auf der Relaiskarte mit 12V von
> einer Batterie versorgt. Die Steuerkarte hängt auch mit an der Battrie.
>
>> Du hast keine Ahnung, woher die Störungen kommen ?
> Doch, hab ich!

Zum Beispiel über die gemeinsame Masse von uC und Relaiskarte...

>
>> Du hast keine Ahnung, wozu Kondensatoren an ICs eingesetzt werden ?
> Nicht ganz, aber parallel zur LED eines Optokopplers macht für mich
> keinen Sinn.

Naja, da hat jemand sehr viel Angst vor Schwingen und harten 
Schaltkanten gehabt.

>
>> Optokoppler helfen immer ?
> Muss ich die Frage verstehen? Wenn ich den µC so gut wie möglich von den
> Relais trennen möchte, dann wohl ja.

Und dann die galvanische Trennung gleich mal wieder durchbrechen, indem 
eine Batterie genommen wird.

>
> Ja ich schalte 230 Volt Verbraucher. Fast ausschließlich induktive
> Lasten, deshalb auch die Snubber.

Ja - OK - Sieh Dir mal ein Solid State Relais mit Zero-Cross-Detecting 
an.
Da hast Du einige Probleme weniger als mit diesem Relais-Feuer.

>
> Die 60 mA sollten kein Problem sein, da laut Datenblatt von Motorola der
> max. Dauerstrom (Ic) 150 mA beträgt und ich glaub es waren 50 mA pro
> Relais hab nur momentan kein Datenblatt zur Hand. Wo ich jetzt
> allerdings bedenken hab ist, ob bei einem If von ca. 20 mA überhaupt 50
> mA fließen können (alle Vorwiderstände der Optokoppler sind 180R, nicht
> wie im Plan gezeichnet) . Ich werd aus dem Datenblatt nicht ganz schlau,
> da steht ein CTR von 50%, das würde ja heißen das bei If 20mA nur ein Ic
> von 10 mA fließt.

Dafür gibt es in dem Datenblatt einen Übertragungsfaktor. Ich tippe 
jetzt mal auf 50-100%, d.h. wenn durch die LED 20mA fließen, können 
durch den Transistor so 10-20mA fließen.

>
> Könnte mir auch jemand eine Antwort auf meine Frage 2 geben, bezüglich
> des Kabels?

Ja,
abgeschirmte Kabel werden immer gerne genommen - hilft gegen alles inkl. 
Haarausfall und Plattfüße. ;-)
Schließt Du beide Seiten des Schirms an ?
Woran ? Gehäuse oder Masse ?
Überspannungsschutzdioden ?
Ferrite ?
Welche Frequenz wird denn eingekoppelt ?

Autor: T. Keppeler (keppi)
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Bernd Rüter schrieb:
>Zum Beispiel über die gemeinsame Masse von uC und Relaiskarte...
>Und dann die galvanische Trennung gleich mal wieder durchbrechen, indem
>eine Batterie genommen wird.
Ich schließe daraus, dass in bei den Transistoren bleiben kann wenn ich 
sowieso keine galvanische Trennung hab und keine 2 Batterien verwenden 
möchte. :-)
Dann wäre mein Problem mit dem Strom auch gelöst. (Transitoren sind 
BC140-16)

>Ja - OK - Sieh Dir mal ein Solid State Relais mit Zero-Cross-Detecting
>an.
>Da hast Du einige Probleme weniger als mit diesem Relais-Feuer.
Hab ich hier im Forum auch schon sehr oft gelesen und ist auch eine 
prima Sache. Würde mir viel ersparen. Leider ist das mit dem sparen so 
eine Sache, die Relais hab ich, die Solid State Relais muss ich kaufen 
und dann brauch ich die Relais nicht mehr. Scheiß teufelskreis

>Schließt Du beide Seiten des Schirms an ?
Wird ein Sub-D Kabel also beide Seiten an Gehäuse und Gehäuse auf Erde.

>Überspannungsschutzdioden ?
Wo? Was für eine? Wie?

>Ferrite ?
Meinst du die Ferritringe ums Kabel? Hab ich noch nicht drüber 
nachgedacht.

>Welche Frequenz wird denn eingekoppelt ?
Leider mit HF-Technik nix am Hut und drum auch die Fragen.

Autor: Bernd Rüter (Firma: Promaxx.net) (bigwumpus)
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BC140 ?

Boah - wo hast Du die denn wieder ausgegraben ?
Diese Gehäuse habe ich zuletzt in meiner Jugend gesehen...

Einen BC640 oder so gibt es ja auch noch...

Vielleicht trennt man die Versorgungsspannung vom uC etwas von der 
Relaiskarte (Diode und anschließender Elko um Spannungseinbrüche 
abzufangen).
Eine Überspannungs-Schutzdiode an der Versorgungsspannung auf der 
Relaiskarte (P6KE18A) gegen Masse.
Eine Überspannungs-Schutzdiode P6KE6V8A an die 5V-Leitung, die den uC 
versorgt, gegen Masse, um die Spannungsspitzen, die die uC-internen 
Dioden abfangen, abgetötet werden.
Solche Dioden helfen evtl. auch schon auf den Leitungen zur 
Relaisschaltkarte.
...

1000 Möglichkeiten...

Autor: Michael_ (Gast)
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Habe es erst jetzt mitbekommen-->
Hab ich noch nie gesehen, Relais über Opto-Koppler angesteuert.
Macht auch bei dem Konzept keinen Sinn.
Optokoppler raus und dafür einen ULN2803.

Autor: Sven (Gast)
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Und größere Abstände zu den 230V-Leitungen! 7mm min.

Ich wollts nur noch mal sagen.

Autor: T. Keppeler (keppi)
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Danke erst mal für eure Antworten.

Das mit dem ULN2803 hört sich gut an, ich denk den werd ich verwenden.
Mit den Überspannungs-Schutzdiode werd ich mich auch mal befassen.
Und wie gesagt, ich weiß das die Abstände zu gering sind aber mit dem 
ULN2803 hab ich dann ja auch mehr Platz zum aufteilen. :-))

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