Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik µC mit niedriger Versorgungsspannung soll Relais mit hoher Spulenspannung steuern


von Ludwig (gigafab)


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Guten Abend,

ich würde gerne mehrere Relais mit 24 Volt DC Spulenspannung mit einem 
STM32F072B Discovery Board steuern. Die Bemessungsleistung der Spule 
eines einzelnen Relais wird bei DC ca. 2 Watt betragen.

Es wäre mir möglich, kleine Reed-Relais mit dem Board zu steuern und mit 
diesen Relais dann die 24 Volt DC eines zusätzlichen Netzteils zu 
schalten. Ist diese Vorgehensweise sinnvoll, z.B. wenn man nur diese 
eine Relais-Spannung hat und damit sehr viele Relais ansteuern möchte? 
Die dafür erforderliche Stromversorgung ließe sich vermutlich leicht 
durch entsprechend Leistungsfähige Netzteile skalieren.

Ich hatte für den Fall, dass eher nicht so viele Relais angesteuert 
werden, auch noch an Step-Up Regler gedacht, aber an das Board 
angeschlossene Schaltungen sind scheinbar auf 0,5 Watt begrenzt. Im 
Handbuch des STM32 dazu folgendes:
1
5.2 Power supply and power selection
2
The power supply is provided either by the host PC through the USB ST-LINK or USB
3
USER connector, or by an external 5 V power supply.
4
The D1 and D2 diodes protect the 5 V and 3 V pins from external power supplies:
5
• 5 V and 3 V can be used as output power supplies when another application board is
6
connected to pins P1 and P2.
7
In this case, the 5 V and 3 V pins deliver a 5 V or 3 V power supply and the power
8
consumption must be lower than 100 mA.
9
• 5 V can also be used as input power supplies, for instance when the USB connector is
10
not connected to the PC.
11
In this case, the STM32F072 Discovery kit must be powered by a power supply unit or
12
by an auxiliary equipment complying with standard EN-60950-1: 2006+A11/2009, and
13
must be Safety Extra Low Voltage (SELV) with limited power capability.

Ich bin mir nicht sicher, warum man die 5 Volt an P2 nur mit 100 mA 
belasten darf. Werden die 5 Volt nicht direkt vom angeschlossenen 
USB-Netzteil durchgeschleift? Oder liegt es an den Leiterbahnen? Aber 
egal, man kann anscheinend auch ein klassisches Netzteil mit 5 Volt 
verwenden und damit das Board direkt über Pin 2 und GND versorgen. In 
dem Fall wären Board und externe Schaltung ja parallel angeschlossen und 
die Leistung für die exterrne Schaltung käme unabhängig vom STM32 Board 
direkt aus dem Netzteil.

Falls ihr eine bessere Lösung als die mit den Reed-Relais und 
zusätzlichem Netzteil kennt...immmer her damit! ;)

Lieben Dank schonmal.

von MaWin (Gast)


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Ludwig schrieb:
> Falls ihr eine bessere Lösung als die mit den Reed-Relais und
> zusätzlichem Netzteil kennt...immmer her damit! ;)

https://www.mikrocontroller.net/articles/Relais_mit_Logik_ansteuern

von Wolfgang (Gast)


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Ludwig schrieb:
> Es wäre mir möglich, kleine Reed-Relais mit dem Board zu steuern und mit
> diesen Relais dann die 24 Volt DC eines zusätzlichen Netzteils zu
> schalten. Ist diese Vorgehensweise sinnvoll ..

Nein - nimm einen Transistor (wahlweise BJT oder LL MOSFET)

von Joachim B. (jar)


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MaWin schrieb:
> https:

Frage nicht verstanden?
zusätzliches Netzteil ist immer dabei!

Ludwig schrieb:
> Falls ihr eine bessere Lösung als die mit den Reed-Relais und
> zusätzlichem Netzteil kennt...immmer her damit! ;)

statt Reedrelais Transistor, statt Netzteil stepup boost Regler :-)

von MaWin (Gast)


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Joachim B. schrieb:
> Frage nicht verstanden?

Zumindest habe ich sie so verstanden  wie sie geschrieben wurde. Wenn er 
was anderes meint...

> zusätzliches Netzteil ist immer dabei!

Ja  und ?

> statt Reedrelais Transistor, statt Netzteil stepup boost Regler :-)

Problembeschreibung nicht begriffen ? Seine 5V sind nur mit 0.5W 
belastbar, da macht kein step boost Regler 2W für die 24V Relais draus, 
zumal sicher mehrere zugleich anziehen könnten.

von Wolfgang (Gast)


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Joachim B. schrieb:
> ... statt Netzteil stepup boost Regler :-)

Alternativ:
Statt Step-Up (Boost) Regler auf 24V mit etlichen Watt (kommt drauf an, 
wieviel "mehrere" ist), besser 24V-Netzteil und kleinem Step-Down (Buck) 
Regler für das Discovery Board.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Ludwig schrieb:
> Falls ihr eine bessere Lösung als die mit den Reed-Relais und
> zusätzlichem Netzteil kennt...immmer her damit!
Nimm Highside-Smart-Switches wie zB den 4-fachen BTS724 oder einzelne 
BSP irgendwas. Solche Bauteile gibt es auch von anderen Herstellern.

Joachim B. schrieb:
> zusätzliches Netzteil ist immer dabei!
Ja klar. Und sinnvollerweise leitet man die Versorgung für den uC auch 
aus diesen 24V ab.

von Thomas (kosmos)


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Bistabile Relais benutzen die brauchen nur einen kurzen Impuls und dann 
bleiben die in dieser Stellung ohne Stromverbrauch.

Wenn man nicht oft schalten muss kann man gemütlich einen Kondensator 
laden welcher dann die Relaisspulen kurz bestromt. Man kann dazu einen 
MAX232 als Ladungspumpe hernehmen das gibt dann 24V und erzeugt kaum 
Störungen, bei einem Schaltnetzteil wird das etwas anders aussehen.

von Manfred (Gast)


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Lothar M. schrieb:
>> Falls ihr eine bessere Lösung als die mit den Reed-Relais und
>> zusätzlichem Netzteil kennt...immmer her damit!
> Nimm Highside-Smart-Switches wie zB den 4-fachen BTS724 oder einzelne
> BSP irgendwas. Solche Bauteile gibt es auch von anderen Herstellern.

Tausende und mehr Leute, Millionen Geräte, schalten ein Relais ganz 
einfach mit einem Transistor nach GND, BC_irgendwas. Da die aus der Mode 
gekommen sind, darf es auch ein N-FET sein. Natürlich wählt der Bastler 
dann einen ungeeigneten Typ.

Für alberne 100mA High-Side-Switches zu empfehlen, ist albern.

Wenn aus irgendwelchen Gründen Plus geschaltet werden soll, nimmt der 
Bastler zwei handelsübliche Transistoren.

> Joachim B. schrieb:
>> zusätzliches Netzteil ist immer dabei!
> Ja klar. Und sinnvollerweise leitet man die Versorgung für den uC auch
> aus diesen 24V ab.

Das wäre der selbstverständliche Standardaufbau - aber schade, der 
Ludwig hat offenbar keinen Schimmer simpler Grundlagen.

von Peter D. (peda)


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von Harald W. (wilhelms)


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Thomas O. schrieb:

> Man kann dazu einen
> MAX232 als Ladungspumpe hernehmen das gibt dann 24V und erzeugt kaum
> Störungen, bei einem Schaltnetzteil wird das etwas anders aussehen.

Nun, der Max232 ist auch ein Schaltnetzteil(-IC).

von Thomas (kosmos)


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Er ist auf jeden Fall viel leichter zu besänftigen, als ein normales 
Schaltregler IC. So ein riesen Störspektrum hat er nicht.

von Udo S. (urschmitt)


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Thomas O. schrieb:
> Bistabile Relais benutzen die brauchen nur einen kurzen Impuls und dann
> bleiben die in dieser Stellung ohne Stromverbrauch.

Dafür weisst du nicht wo genau bistabile Relais stehen. Vor allem nach 
einem Reset.
Und sie fallen auch nicht automatisch ab wenn die Steuerung abgeschaltet 
wird oder resettet.
Also musst du bei bistabilen Relais je einen Zusatzkontakt haben mit dem 
du mit deinem µC prüfst ob das Relais auch so steht wie es stehen soll.

von Thomas (kosmos)


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Es gibt bistabile Relais mit 2 Spulen da kann mam also im RAM oder 
EEPROM die letzte Stellung mit ablegen, auch eine Messung mittels 
Spannungsteiler am Arbeitskontakt wäre kein Problem um die tatsächliche 
Stellung festzustellen. Wenn man ein Relais nutzen will und Strom sparen 
will kommt man nicht drum rum eins zu nehmen welches keine 
Dauerbestromung braucht.

von Stefan F. (Gast)


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Ludwig schrieb:
> Ich bin mir nicht sicher, warum man die 5 Volt an P2 nur mit 100 mA
> belasten darf.

Das Board wird dem PC wohl mitteilen, wie viel Strom es maximal 
aufnimmt. Wenn du zu viel Strom abnimmst, darf der PC den USB Port 
abschalten und/oder eine Störmeldung anzeigen. Nicht jeder PC kann das.

Beitrag #7161935 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Manfred schrieb:
> Tausende und mehr Leute, Millionen Geräte, schalten ein Relais ganz
> einfach mit einem Transistor nach GND
Tausende und mehr Leute schaffen es, sich das dafür nötige triviale 
Wissen anhand von Büchern und Literatur zu erarbeiten.

Die,die das nicht schaffen (wollen), die sollen einfach so einen 
Highside-Switch nehmen. Dann funktioniert das Ding gänzlich ohne 
Berechnungen oder Überlegungen.

von kompliziert (Gast)


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Warum will der Herr mit dem Kosmos-Baukasten die Aufgabenstellung so 
unheimlich komplifizieren?

Was juckt bei einem Einzelstück im Hobby-Bereich ein zweites Netzteil?

Begriffe wie High-Side-Switch sind dem TO sicher nicht geläufig. Wären 
sie es, so hätte er hier nie gefragt.

Dieser TO hatte eine simple und recht einfache Frage. Darauf gabs von 
MaWin eine passende einfache Antwort.

Alles andere ist Rumgeturne im Elfenbeinturm.

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