Frage zu 5V-Relais - Projekt aus der Make:

Wieso ist hier kein Schaltplan an den Thread angehängt, soll die 
Glaskugel helfen?

Hier sind Relais für 5 Volt zu sehen, wenn eines dieser schon bei 3,3V 
anzieht, ist das reiner Zufall.

Maker eben :-(

Make ist vom Heise-Verlag, was Elektronik-Hardware angeht, scheint mir 
dieser Verlag vollkommen ahnungsfrei.

Stefan M. schrieb:
> Im Text heißt es, dass man ein 3.3V-fähiges Relais benötigt

Richtig.
Warum kaufst du dann 5V Relais ?
Die schalten nur unzuverlässig bei 3.3V.
Es gibt sehr wohl 3.3V Relais.
Sogar 2 verschiedene:
https://www.ebay.de/itm/3V-3-3V-Optocoupler-Relay-module-Relais-High-Level-Driver-Module-for-Arduino-/231942918070
https://www.amazon.de/Aihasd-Isolierung-Relaismodul-Antriebssteuerung-Treiber-Platine-Low-Level/dp/B0758FHD5N
Das eine schaltet ein, wenn der Ausgang high ist, also 3.3V liefert,
das andere schaltet ein, wenn der Ausgang auf low geht, also fast 0V.
Welches bei dir passt ?

Der Unterschied zwischen deinen Relais besteht haupsächlich im 
Optokoppler. Ein Paspi Ausgang ist nicht für den Strom ausgelegt den ein 
Relais benötigt. Durch den Optokoppler liefert nicht der Ausgang selbst 
den Strom für die Spule sondern der 3,3 Volt Pin, welcher viel höhere 
Lasten verträgt. Der programmierbare Ausgang schaltet nur den 
Optokoppler.
Sinnvoller wäre es aber den +Eingang vom Optokoppler mit +5V zu 
verbinden, damit das Relais ordentlich angesteuert wird und die 
Spannungswandler des Raspi nicht überlastet werden.

> Ein Paspi Ausgang ist nicht für den Strom ausgelegt den ein
> Relais benötigt.

Ich hab schon so meine leichten Zweifel ob der Ausgang nicht schon mit 
den 3-5mA für einen Optokoppler ueberfordert ist. Die Ausgaenge sind 
ziemlich schlapp. Da waere ein Transistor oder ein Bustreiber sicher 
nicht verkehrt.

Zur Kritik an der Make, ich hab mir vor 1-2Jahren mal eine vor einem 
laengeren Flug gekauft damit ich was zu lesen hatte. Ich hab da also 
sicher nicht den grossen Einblick, allerdings war ich damals wirklich 
vom Niveau entsetzt. Das ist sehr Schade weil sie ja noch immer ein paar 
alte Elradsaecke haben und sie haben ja auch noch die Rechte an der 
alten Elrad. Also koennten sie doch auch mal ein paar der alten 
Grundlagenartikel modernisieren und neu abdrucken. Wenn der ahnungslose 
Arduinobastler auf den Tiefgang der Make trifft dann geht das schief.

Olaf

Olaf schrieb:
> Ich hab schon so meine leichten Zweifel ob der Ausgang nicht schon mit
> den 3-5mA für einen Optokoppler ueberfordert ist. Die Ausgaenge sind
> ziemlich schlapp. Da waere ein Transistor oder ein Bustreiber sicher
> nicht verkehrt.

Da ist ja auch ein Transistor drauf - hinter dem Optokoppler.

Man muss das Relaismodul doch nicht an die 3,3V hängen, es sind ja auch 
5V da.

Joachim B. schrieb:
> Stefan M. schrieb:
>> Basis eines Raspberry Pi Zero
>
> hinz schrieb:
>> Man muss das Relaismodul doch nicht an die 3,3V hängen, es sind ja auch
>> 5V da.
>
> und wieviel darf man dem PI Zero aus der +5V an Strom klauen hinter der
> Polyfuse?
>
> Mal gehts und mal eben nicht, es kommt wie immer darauf an was sonst
> noch so an +5V saugt.

Die 3,3V laufen letztlich auch über die Polyfuse. Und ein 3,3V Relais 
braucht mehr Strom als ein 5V Relais.

Joachim B. schrieb:
> Polyfuse

Im Schaltplan des RBZ gibts gar keine.

MaWin schrieb:
> Stefan M. schrieb:
>> Im Text heißt es, dass man ein 3.3V-fähiges Relais benötigt
>
> Richtig.
> Warum kaufst du dann 5V Relais ?

In der Schaltung stehen 5V zur Verfügung. Warum soll man dann ein 
3.3V-fähiges Relais benötigen. Direkt kann der Pi das sowieso nicht 
treiben.
Relais mit Logik ansteuern -> Schaltstufe für kleine Lasten

Joachim B. schrieb:
> und wieviel darf man dem PI Zero aus der +5V an Strom klauen hinter der
> Polyfuse?
>
> Mal gehts und mal eben nicht, es kommt wie immer darauf an was sonst
> noch so an +5V saugt.

Es hindert einen auch niemand daran, ein Relais mit den ?2V vom linken 
Schaltplanrand zu betreiben. Dann erübrigt sich die Diskussion um die 
Mehrbelastung der 5V.

Wolfgang schrieb:
> In der Schaltung stehen 5V zur Verfügung. Warum soll man dann ein
> 3.3V-fähiges Relais benötigen

Weil die meisten der angebotenen Relaismodule nach Adafruit und 
Saintsmart dermassen dämlich gebaut sind, dass sie mit low=Masse 
eingeschaltet werden und der Optokoppler zu derselben Plusleitung geht 
an der auch das Relais hängt, also darf die Plusleitung nicht mehr 
Spannung bekommen als der uC-Ausgang verträgt, eben 3.3V so dass auch 
ein 3V Relais drin sein muss.

Es gibt auch aus China 'normal' aufgebaute Module die mit high 
eingeschaltet werden und eine höhere Relaisspannung als 
uC-Ansteuerspannung zulassen, meist die ohne Optokoppler, aber die sind 
selten.

Olaf schrieb:
> Zur Kritik an der Make, ich hab mir vor 1-2Jahren mal
> eine ... Flug gekauft ...
> allerdings war ich damals wirklich vom Niveau entsetzt.

Ich sehe gelegentlich die Anrisse im heise Newsticker, da genügt.
Wenn die c't mal Hardware versucht hat, war das auch gerne grenzwertig.

Gibt es wirklich keine anständige Bastlerzeitung mehr, die den 
Anfänger auf den Weg bringt?

Hubert G. schrieb:
> Beide Typen ziehen mit 3,3V noch an,
> mit 3V allerdings nicht mehr sicher.

Mal gut, dass Du es besser weißt als der Hersteller. Suche das 
Datenblatt und revidiere Deinen Unfug - 5V-Relais an 3,3V ist außerhalb 
der garantierten Spezifikation.

MaWin schrieb:
> Weil die meisten der angebotenen Relaismodule nach Adafruit und
> Saintsmart dermassen dämlich gebaut sind, dass sie mit low=Masse
> eingeschaltet werden und der Optokoppler zu derselben Plusleitung geht
> an der auch das Relais hängt, also darf die Plusleitung nicht mehr
> Spannung bekommen als der uC-Ausgang verträgt, eben 3.3V so dass auch
> ein 3V Relais drin sein muss.

Die anderen meisten Relaismodule, jedenfalls die aus Shenzhen, besitzen 
einen Jumper, so dass man auswählen kann, ob die Relais mit einer 
eigenen Spannung oder mit der Logikspannung betrieben werden sollen.

Da wird wohl nur der Schaltplan der Relaismodule helfen.

MaWin schrieb:
> Weil die meisten der angebotenen Relaismodule nach Adafruit und
> Saintsmart dermassen dämlich gebaut sind, dass sie mit low=Masse
> eingeschaltet werden und der Optokoppler zu derselben Plusleitung geht
> an der auch das Relais hängt, also darf die Plusleitung nicht mehr
> Spannung bekommen als der uC-Ausgang verträgt, eben 3.3V so dass auch
> ein 3V Relais drin sein muss.

Ist bei beiden Modulen des TE wohl nicht so.

Die Qualität von Make: scheint mir deutlich über dem Durchschnitt dieser 
Kommentare zu liegen.

Stefan M. schrieb:
> Insgesamt sind die Informationen und Erklärungen, besonders für Anfänger
> und Laien etwas dürftig...

Das Sicherste wird sein, wenn du selber zu Zettel und Multimeter greifst 
und den Schaltplan schnell aufnimmst. Sooh viele Bauteil sind das nun 
wirklich nicht. Um Leiterbahnen gut verfolgen zu können, hilft auch eine 
Lampe zum durchleuchten der Leiterplatte. Nimm dir gleich die 
Datenblätter der Bauteile dazu, damit du z.B. die richtige Pin-Belegung 
hast.

Gerade für Anfänger ist so eine überschaubare Platine eine gute Übung.

Joachim B. schrieb:
> hinz schrieb:
>> Im Schaltplan des RBZ gibts gar keine
>
> nie gesehen, nur Pi1 1A, Pi2&3 2,5A
>
> Das im zero keine ist wusste ich nicht, wo gibts den Schaltplan?

https://www.raspberrypi.org/documentation/hardware/raspberrypi/schematics/README.md

Stefan M. schrieb:

> 
http://tinkbox.ph/sites/tinkbox.ph/files/downloads/KEYES%205V%20Relay%20Module%20KY-019.pdf
> auf Seite 3 den Schaltplan für das Modul enthält, welches nicht
> funktioniert.

Kommt hin, aber der Transistor ist falschrun eingezeichnet, Kollektor 
und Emitter vertauscht.

Stefan M. schrieb:
> Insgesamt sind die Informationen und Erklärungen,
> besonders für Anfänger und Laien etwas dürftig...

Vor allem ist es meist unsinnig, Optokoppler zu verwenden. Wenn die 
Schaltung mit der grünen LED im Eingang so stimmt, wird das an 3,3 V 
extrem knapp und der Optokoppler eher zufallsbedingt schalten.

Aus dem Raspberry kommen 3,3 Volt, für das Relais stehen 5 oder soagr 
12V zur Verfügung. Eine Runde Grundschaltungen im Elektronik-Kompendium 
durchgucken, das löst man mit einem Transistor plus Basiswiderstand.

Wenn es unbedingt das Chinarelais sein muß: Den Optokoppler runter und 
R12 direkt an den Ausgang des µC.

hinz schrieb:
> Kommt hin, aber der Transistor ist falschrun eingezeichnet, Kollektor
> und Emitter vertauscht.

Das passiert leicht, wenn man nicht in der Lage ist, einen Schaltplan 
ordentlich zu zeichnen, so dass VCC oben und GND unten läuft.

Was ist eigentlich der Sinn eines Optokopplers in einer Schaltung die 
sowieso ein Relais hat? Reicht einmal Potentialtrennung nicht aus?

Und Optokoppler sind eigentlich kacke wenn man sie nicht unbedingt 
braucht. Sie haben grosse Exemplarstreuungen beim CTR, eine starke 
Temperaturabhaengigkeit und altern auch gerne. Da muss man schon im 
Normalbetrieb SEHR sicher schalten damit es in 5Jahren im Sommer in 
einem Gehaeuse auch noch funktioniert.

Olaf

Olaf schrieb:
> Was ist eigentlich der Sinn eines Optokopplers in einer Schaltung
> die
> sowieso ein Relais hat? Reicht einmal Potentialtrennung nicht aus?

Angst essen Seele auf!


> Und Optokoppler sind eigentlich kacke wenn man sie nicht unbedingt
> braucht. Sie haben grosse Exemplarstreuungen beim CTR, eine starke
> Temperaturabhaengigkeit und altern auch gerne. Da muss man schon im
> Normalbetrieb SEHR sicher schalten damit es in 5Jahren im Sommer in
> einem Gehaeuse auch noch funktioniert.

In 5 Jahren maken die was ganz anderes.

MaWin schrieb:
> Weil die meisten der angebotenen Relaismodule nach Adafruit und
> Saintsmart dermassen dämlich gebaut sind, dass sie mit low=Masse
> eingeschaltet werden und der Optokoppler zu derselben Plusleitung geht
> an der auch das Relais hängt, also darf die Plusleitung nicht mehr
> Spannung bekommen als der uC-Ausgang verträgt, eben 3.3V so dass auch
> ein 3V Relais drin sein muss.

Diese Relais-Module sollen mit 5V versorgt werden. Sie sind kompatibel 
zu Mikrocontroller mit 5V Versorgung, aber auch kompatibel zu 3,3V.

Mess einfach mal die Spannugn zwischen GND und den Eingang des 
Relais-Moduls (während 5V Stromversorgung angeschlossen ist). Da liegen 
weniger als 3,3V an. Und zwar wegen dem Spannungsabfall an LED und 
Optokoppler. Und dann miss den Strom - es sind unter 3mA.

Solange die Spannung an der Signal-Leitung nicht über 3,6V liegt und der 
Strom nicht über 3mA, wird der Raspberry Pi zufrieden sein.

Das passt schon so. Ist ein bisschen dirty, entspricht dem Preis.

Warum da überhaupt Optokoppler drauf sind? Keine Ahnung!

Wenn man ganz dreckig denken würde, könnte man hoffen, dass die Platine 
dadurch für 230V~ geeignet würde. Jedoch wird die zusätzliche 
Schutzwirkung durch den gemeinsamen GND Anschluss der beiden Stromkreise 
wieder zunichte gemacht. Oft auch durch zu geringe Isolationsabstände 
auf der Platine selbst.

Ich habe das Gefühl: Wenn die Chinesen einmal Kacke verkauft haben, dann 
machen sie einfach genau so weiter, bis es keiner mehr kauft. Ich habe 
schon einige Produkte gesehen, wo seit gefühlt 10 Jahren bekannte Fehler 
drauf sind. Beispiel: Ein falscher Widerstand auf den Blue-Pill Boards. 
Er soll 1,5kΩ haben, im Schaltplan steht 4,7kΩ und bestückt wird 10kΩ. 
USB Buchse und Reset-Taster werden regelmäßig geändert, aber der 
verkackte Widerstand ist immer noch falsch.

Hubert G. schrieb:
> Da der CTR der OK teilweise so schlecht ist das der
> folgende Transistor das Relais nicht mehr richtig durchschalten kann,

Das Problem hast du nur, wenn du sie mit 3,3V versorgst, was nicht 
vorgesehen ist. Die sollen mit 5V versorgt werden, dann reicht der 
höhere Strom auch zuverlässig aus.

Hubert G. schrieb:
> Könnte sein das die Durchlassspannungen der beiden Dioden die Differenz
> von 5V zu den 3,3V des GPIO abblocken.

Ich habe es nachgemessen. Es ist der Fall. Es sind deutlich unter 3,3V, 
die der Mikrocontroller zu sehen bekommt.

Ja Joachim, du hast schon wieder als einziger Recht. Mit Dir diskutiere 
ich das nicht weiter.

Gehen Sie zurück auf Los, ziehen Sie nicht 4000 Mark ein: 
Beitrag "Re: 8x12v über Internet einzeln ansteuern?"

Nachtrag:
Dort kann man sehen, dass die Schaltung der Relais-Module mehr als 1 
Volt Sicherheitsreserve hat. Wenn man sie denn sehen will.

Stefan M. schrieb:
> Das ganze schaltet sehr zuverlässig.

Warum musst Du dann hier fragen, wenn es so ist?

Stefanus F. schrieb:
> Diese Relais-Module sollen mit 5V versorgt werden. Sie sind kompatibel
> zu Mikrocontroller mit 5V Versorgung, aber auch kompatibel zu 3,3V.

3,3 Volt ist sehr grenzwertig: Die Optokoppler-LED hat ca. 1V 
Flußspannung, die grüne LED in Serie dazu um 1,7V, da bleibt bei 3,3V-Ub 
des steuernden µCs keine Luft mehr für einen stabil kalkulierbaren 
Strom.

Hubert G. schrieb:
> Da gibt es nichts zu revidieren. Ich wollte damit zeigen wie knapp das
> am limit ist. Das es ausserhalb der Spezifikation ist wurde vorher schon
> festgestellt und muss nicht des langen und breiten wiederholt werden.

Es ist nicht am Limit , es ist eindeutig außerhalb . Und wenn Du 
beklagst, dass das schon vorher festghestellt wurde, hättest Du Dir 
Deinen Ausfluss erparen können.

Peter D. schrieb:
> Man ist damit flexibler in der Ansteuerung, d.h. man kann mit low oder
> high das Relays einschalten.

Schön wär's, schau Dir mal den Schaltplan der Boards an, wo mehrere 
Relais drauf sind. Die haben an der Stiftleiste individuelle Kathoden 
aber nur einen gemeinsamen Anschluss für die Anoden.

Wie gesagt verträgt der Raspi bis zu 3,6 Volt und 3mA. Du kannst ganz 
einfach mit einem Multimeter nachmessen, ob beide Bedingungen mit 5V 
Versorgungsspannung eingehalten werden.

Stefan M. schrieb:
> ob ich das Modul direkt an 5V betreiben
> und mit 3,3V schalten kann

Ja, der Betrieb an 5V ist sinnvoll und zulässig und wurde Dir schon 
weiter vorne empfohlen. Im Datenblatt von Songle stehen 75%, also 
garantiert der Hersteller, dass das Relais ab 3,75V einschalten wird. 
Wenn es schon bei 3,3V anzieht, Glück gehabt oder Zufall.

Stefan M. schrieb:
> Der GPIO des Raspis
> wird doch letztendlich nur die LED des OK antreiben

Richtig erkannt.

Ich stelle aber erneut die Frage, warum überhaupt man unbedingt diese 
Module mit Optokoppler verbauen muß. Bei mir tut das ein Transistor 
BC_irgendwas (NPN). Oben 5V oder 12V oder 24V, je nach Relais und 
fertig.

Manfred schrieb:
> Ich stelle aber erneut die Frage, warum überhaupt man unbedingt diese
> Module mit Optokoppler verbauen muß.

Weil sie billig sind, würde ich mal sagen.

Damit die Nutzenden nicht so viel kaputt machen.

Typischer Bockmist:
- Lastkreis verpolt angeschlossen und Raspi (Arduino, etc) geschossen.
- Der Fly-Back der induktiven Last schlägt durch und Raspi (Arduino, 
etc) durchgeschlagen.
....

Dieser Frust läßt sich auf diese Art und Weise so einfach vermeiden ...

Hubert G. schrieb:
> Wenn man sie richtig beschaltet, erreicht man eine komplette
> Potentialtrennung

Nein, leider nicht, denn die GND Anschlüsse sind bei diesen Modulen 
immer fest miteinander verbunden. Oft auch die +5V Anschlüsse.

Hubert G. schrieb:
> Sehr
> viele Anwender werden allerdings überfordert sein diese zu erkennen und
> entsprechend anzuwenden.

Dann sei doch so nett, den überforderten Anwendern zu erklären, dass sie 
dazu bei dem gezeigten Plan den Jumper J5 abziehen müssen und 
stattdessen dort die 5V vom Steuerkreis einspeisen müssen und dass man 
den GND Anschluss nicht mit dem Steuerkreis verbinden soll.